Genominis stebėjimas pabrėžia formą keičiančių padermių keliamus iššūkius

Genominis stebėjimas pabrėžia formą keičiančių padermių keliamus iššūkius

Novatoriškas genomo stebėjimo tyrimas pateikė aiškiausią iki šiol ginklavimosi varžybų vaizdą tarp Streptococcus pneumoniae, bakterijos, atsakingos už įvairias ligas, tokias kaip pneumonija ir meningitas, ir vakcinų, sukurtų apsaugoti nuo labiausiai dominuojančių rūšių. Padermė, vadinama GPSC10, iškilo kaip ypatinga grėsmė dėl padidėjusio virulentiškumo, gebėjimo pakeisti savo struktūrą, kad būtų išvengta vakcinų, ir atsparumo keliems įprastiems antibiotikams.

Šiandien (rugpjūčio 16 d.) žurnale „Lancet Microbe“ paskelbtam tyrimui vadovavo Wellcome Sanger institutas, Nacionalinis pneumokokų etaloninis centras, Prancūzija, ir ligoninė Sant Joan de Deu, Ispanija, kaip Pasaulinio pneumokokų sekos (GPS) projekto dalis. Rezultatai parodo genomo stebėjimo svarbą siekiant informuoti apie vakcinos dizainą ir pabrėžti „formą keičiančių“ padermių, tokių kaip GPSC10, keliamą iššūkį.

Streptococcus pneumoniae, taip pat žinomas kaip pneumokokas, yra bakterinis patogenas, sukeliantis įvairias ligas nuo ausų infekcijų iki pneumonijos, sepsio ir meningito. Ji yra atsakinga už maždaug devynis milijonus pasaulinių infekcijų kasmet, o vyresni suaugusieji ir vaikai yra ypač pažeidžiami. Kasmet nuo pneumokokinių infekcijų miršta daugiau nei 300 000 vaikų, daugiausia mažas ir vidutines pajamas gaunančiose šalyse (LMIC)1.

Nuo 2000 m. buvo naudojamos pneumokokinės konjuguotos vakcinos (PCV), skirtos S. pneumoniae serotipams, sukeliantiems daugumą kūdikių ligų, todėl atvejų sumažėjo visame pasaulyje. Šiuo metu PCV-13 nukreiptas į 13 serotipų, o PCV, nukreipiantys iki 25 serotipų, yra kuriami. Tačiau yra daugiau nei 100 skirtingų serotipų, kurie gali skirtingai paveikti vaikus ir suaugusiuosius. Kuriant veiksmingas pasaulines vakcinacijos strategijas labai svarbu žinoti, į kuriuos serotipus nukreipia PCV ir kokį poveikį jie gali turėti ligai bei platesnei pneumokokų populiacijai.

GPS projekto darbas nuo 2011 m. sukūrė cirkuliuojančių S. pneumoniae serotipų vaizdą, leidžiantį nustatyti bakterijų populiacijos tendencijas. Vienas serotipas, 24F, auga, kaip dokumentuoja Nacionalinis pneumokokų informacijos centras Prancūzijoje ir daugelyje kitų šalių, tokių kaip Kanada, Danija, Vokietija, Izraelis, Italija, Japonija, Libanas, Norvegija, Ispanija ir Jungtinė Karalystė.

Šiame naujame tyrime Wellcome Sanger instituto mokslininkai atliko viso genomo sekos nustatymą 419 S. pneumoniae 24F serotipo mėginių, kuriuos 2003–2018 m. paėmė iš asmenų Prancūzijoje Nacionalinis pneumokokų informacijos centras (NRCP) ir Asociacija Clinique et Therapeutique Infantile ir Du9-1-deVantile. surinkti 24F serotipo pneumokokiniai izoliatai iš asmenų Ispanijoje iš ligoninės Sant Joan de Deu. Kad būtų galima palyginti pasauliniu mastu, buvo įtraukta tarptautinė kitų S. pneumoniae genomų kolekcija iš Global Pneumococcal Sequencing (GPS) projekto duomenų bazės.

Mikrobiologijos laboratorijoje padermių klasifikavimas ir atsparumo vaistams tyrimai užima daug laiko ir reikalauja daug išteklių. Viso genomo sekos nustatymas dabar gali patikimai nustatyti serotipus ir atsparumo antibiotikams profilius, nustatyti, kur gali kilti protrūkiai, ir sekti, kurios padermės tarpininkauja serotipų mainams. Taigi tai testas, galintis atsakyti į daugybę skirtingų klausimų.

Dr. Stephanie Lo, pagrindinė tyrimo autorė, Wellcome Sanger Institute

Analizė parodė, kad 24F buvo daugelyje šalių pirmiausia dėl trijų padermių: GPSC10, GPSC16 ir GPSC206. Viena padermė, GPSC10, buvo atsakinga už greitą 24F padidėjimą Prancūzijoje, praėjus maždaug ketveriems metams po PCV-13 įvedimo. Nustatyta, kad jis turi didelį ligos potencialą ir yra atsparus daugeliui antibiotikų gydymo būdų.

Šie rezultatai patvirtina naujausius tyrimus, kurie parodė, kad GPSC10 paskatino 24F padidėjimą po PCV-13 įvedimo Ispanijoje ir kad 24F yra viena iš dažniausiai pasitaikančių pneumokokinių vaikų ligų priežasčių įvairiose šalyse. Indijoje, šalyje, kurioje yra didžiausia pneumokokinių ligų našta, mokslininkai prognozavo, kad GPSC10 gali išvengti PCV-13. Šie ir kiti GPS partnerių visame pasaulyje tyrimai apibendrinti Microbial Genomics numeryje.

Ko gero, didžiausias susirūpinimas, kurį sukėlė tyrimas, buvo GPSC10 gebėjimas išreikšti 17 skirtingų serotipų, iš kurių tik šeši yra įtraukti į dabartines PCV vakcinas.

Dr. Emmanuelle Varon, vyresnioji tyrimo autorė iš Nacionalinio pneumokokų etaloninio centro, Centre Hospitalier Intercommunal de Créteil, Prancūzija, sakė: „Streptococcus pneumoniae padermė GPSC10 yra tam tikra forma keičianti, galinti išreikšti daugybę serotipų ir atsparumo daugeliui vaistų nuo pneumokokų ligų modelių, nes Prancūzijoje buvo atlikta Surveccus. 2001 m., yra mūsų geriausia priemonė vakcinacijos politikos poveikiui įvertinti ir leis mums aptikti kitų ne vakcinos serotipų atsiradimą.

Tam tikru mastu evoliucinės ginklavimosi varžybos tarp patogenų ir vakcinų gamintojų yra neišvengiamos. Jei gentis išmiršta dėl to, kad ją užpuolė vakcina, jos vietą gali užimti kitos gentys. Padermė taip pat gali išsivystyti iki taško, kai vakcinos praranda savo veiksmingumą. Svarbu yra tai, kad vakcinų gamintojai ir visuomenės sveikatos organizacijos turėtų geriausią informaciją, kad galėtų neatsilikti ir galiausiai išgelbėti gyvybes.

Profesorius Stephenas Bentley, vyresnysis tyrimo autorius iš Wellcome Sanger instituto, sakė: „Įdomu, kad genomo stebėjimas dabar leidžia mums padaryti realią įtaką tobulinant pneumokokų vakcinas ir, svarbiausia, padeda sumažinti vaikų, mirštančių nuo susijusių ligų mažas ir vidutines pajamas gaunančiose šalyse, skaičių. milžiniškas bendromis pastangomis generuojant šiuos duomenis.

Šaltinis:

„Wellcome Trust Sanger Institute“.

Nuoroda:

Lo, SW ir kt. (2022) Daugeliui vaistų atsparios ir virulentinės Streptococcus pneumoniae linijos atsiradimas tarpininkauja serotipo pakeitimui po PCV13: tarptautinis viso genomo sekos tyrimas. Lancetinis mikrobas. doi.org/10.1016/S2666-5247(22)00158-6.

.