A genomiális megfigyelés rávilágít az alakváltó” törzsek jelentette kihívásokra

A genomiális megfigyelés rávilágít az alakváltó” törzsek jelentette kihívásokra

Egy úttörő genomikai megfigyelési tanulmány adta az eddigi legtisztább képet a Streptococcus pneumoniae, a számos betegségért, például tüdőgyulladásért és agyhártyagyulladásért felelős baktérium, valamint a legdominánsabb fajok elleni védelemre kifejlesztett vakcinák közötti fegyverkezési versenyről. A GPSC10 nevű törzs különösen fenyegetést jelent, mivel megnövekedett virulenciája, képes megváltoztatni szerkezetét a vakcinák elkerülése érdekében, valamint számos általános antibiotikummal szembeni rezisztencia miatt.

A ma (augusztus 16-án) a Lancet Microbe-ban megjelent tanulmányt a Wellcome Sanger Institute, a Pneumococcusok Nemzeti Referenciaközpontja (Franciaország) és a spanyol Sant Joan de Deu kórház vezette a Global Pneumococcal Sequencing (GPS) projekt részeként. Az eredmények demonstrálják a genomikus megfigyelés értékét az oltóanyag-tervezésben, és rávilágítanak az „alakváltó” törzsek, például a GPSC10 által jelentett kihívásra.

A Streptococcus pneumoniae, más néven pneumococcus, egy bakteriális kórokozó, amely a fülgyulladástól a tüdőgyulladásig, szepszisig és agyhártyagyulladásig terjedő betegségeket okoz. Évente körülbelül kilencmillió globális fertőzésért felelős, különösen az idősek és a gyermekek sebezhetőek. Évente több mint 300 000 gyermek hal meg pneumococcus fertőzésben, főként az alacsony és közepes jövedelmű országokban (LMIC)1.

2000 óta egy sor pneumococcus konjugált vakcinát (PCV) használnak, amelyek a legtöbb csecsemő betegségért felelős S. pneumoniae szerotípust célozzák, ami világszerte csökkenti az esetek számát. Jelenleg a PCV-13 13 szerotípust céloz meg, míg a legfeljebb 25 szerotípust célzó PCV-k fejlesztés alatt állnak. Azonban több mint 100 különböző szerotípus létezik, amelyek különböző módon érinthetik a gyermekeket és a felnőtteket. A hatékony globális oltási stratégiák kidolgozása szempontjából kritikus fontosságú annak ismerete, hogy mely szerotípusokat célozzák a PCV-k, és hogy ezek milyen hatással lehetnek a betegségre és a szélesebb pneumococcus-populációra.

A GPS-projekt 2011 óta végzett munkája képet alkotott a keringő S. pneumoniae szerotípusokról, lehetővé téve a baktériumpopuláció trendjeinek azonosítását. Az egyik szerotípus, a 24F, a franciaországi National Pneumococcus Reference Center és sok más ország, például Kanada, Dánia, Németország, Izrael, Olaszország, Japán, Libanon, Norvégia, Spanyolország és az Egyesült Királyság dokumentálása szerint egyre növekszik.

Ebben az új tanulmányban a Wellcome Sanger Institute tudósai teljes genom szekvenálást végeztek a S. pneumoniae 24F szerotípusának 419 mintáján, amelyeket 2003 és 2018 között franciaországi egyénektől gyűjtöttek az Országos Pneumococcus Referencia Központ (NRCP) és az Association Clinique et Therapeutique Infantile and du ValTIque et Therapeutique Infantile (9-deV-Marne) által. a 24F szerotípus pneumococcus izolátumait gyűjtöttük össze Spanyolországban élő személyektől a Sant Joan de Deu Kórház. A globális összehasonlítás érdekében a Global Pneumococcal Sequencing (GPS) projekt adatbázisból más S. pneumoniae genomok nemzetközi gyűjteményét is hozzáadtuk.

A mikrobiológiai laboratóriumban a törzsek osztályozása és a gyógyszerrezisztencia vizsgálata idő- és erőforrás-igényes. A teljes genom szekvenálása immár megbízhatóan képes következtetni a szerotípusokra és az antibiotikum-rezisztencia profilokra, azonosítani, hol fordulhatnak elő járványok, és nyomon követheti, hogy mely törzsek közvetítik a szerotípuscserét. Tehát ez egy teszt, amely sok különböző kérdésre választ adhat.”

Dr. Stephanie Lo, a tanulmány vezető szerzője, Wellcome Sanger Institute

Az elemzés kimutatta, hogy a 24F számos országban jelen volt, elsősorban a három törzs elterjedése miatt: GPSC10, GPSC16 és GPSC206. Az egyik törzs, a GPSC10 volt felelős a 24F gyors növekedéséért Franciaországban, körülbelül négy évvel a PCV-13 bevezetése után. Megállapították, hogy magas a betegségpotenciál, és ellenáll a többszörös antibiotikum kezelésnek.

Ezek az eredmények alátámasztják a közelmúltban végzett kutatásokat, amelyek kimutatták, hogy a GPSC10 okozta a 24F növekedését a PCV-13 spanyolországi bevezetését követően, és hogy a 24F a pneumococcus okozta megbetegedések egyik leggyakoribb oka a gyermekeknél különböző országokban. Indiában, abban az országban, ahol a becslések szerint a legmagasabb a pneumococcus okozta megbetegedés, a kutatók azt jósolták, hogy a GPSC10 képes elkerülni a PCV-13-at. Ezeket és más, világszerte működő GPS-partnerek tanulmányait a Microbial Genomics egyik száma foglalja össze.

A tanulmány talán legnagyobb aggodalma az volt, hogy a GPSC10 17 különböző szerotípust képes kifejezni, amelyek közül csak hat szerepel a jelenlegi PCV-vakcinákban.

Dr. Emmanuelle Varon, a franciaországi Centre Hospitalier Intercommunal de Créteil Pneumococcus Nemzeti Referenciaközpontja, a tanulmány vezető szerzője elmondta: „A Streptococcus pneumoniae GPSC10 törzs egyfajta alakváltó, amely a szerotípusok széles skáláját képes kifejezni, és a pneumococcusokkal szembeni rezisztencia mintáinak széles skáláját képes kifejezni, mióta a Surve in France által végzett tüdőbetegségek. 2001, a legjobb eszközünk az oltási politika hatásának felmérésére, és lehetővé teszi más, nem vakcina szerotípusok megjelenésének kimutatását.”

Bizonyos mértékig elkerülhetetlen az evolúciós fegyverkezési verseny a kórokozók és a vakcinagyártók között. Ha egy törzs kihal, mert vakcina támadta meg, más törzsek léphetnek fel a helyére. Egy törzs olyan szintre is kifejlődhet, hogy a vakcinák elveszítik hatékonyságukat. Az a fontos, hogy az oltóanyaggyártók és a közegészségügyi szervezetek rendelkezzenek a legjobb információkkal, amelyekkel lépést tudnak tartani, és végül életeket menthetnek.

Stephen Bentley professzor, a Wellcome Sanger Institute tanulmányának vezető szerzője a következőket mondta: "Izgalmas, hogy a genomikus megfigyelés most lehetővé teszi számunkra, hogy valódi hatást fejtsünk ki a pneumococcus elleni vakcinák fejlesztésében, és ami döntően hozzájárul ahhoz, hogy csökkentsük a kapcsolódó betegségekben haldokló gyermekek számát az alacsony és közepes jövedelmű országokban. óriási együttműködés erőfeszítéseket tettek ezeknek az adatoknak a létrehozására."

Forrás:

Wellcome Trust Sanger Institute

Referencia:

Lo, SW és mtsai. (2022) Egy multirezisztens és virulens Streptococcus pneumoniae törzs megjelenése szerotípus pótlást közvetít a PCV13 után: egy nemzetközi teljes genom szekvenálási vizsgálat. A lándzsás mikroba. doi.org/10.1016/S2666-5247(22)00158-6.

.