Folyamatos genomikai felügyelet klinikai megvalósítása a multirezisztens patogén baktériumok azonosítására, nyomon követésére és megszakítására

Folyamatos genomikai felügyelet klinikai megvalósítása a multirezisztens patogén baktériumok azonosítására, nyomon követésére és megszakítására

Az egészségügyi ellátással összefüggő fertőzések (HAI-k) gyakran az antimikrobiális rezisztencia (AMR) kialakulásának fokozott kockázatával járnak. Az egészségügyi fertőzések világszerte sok beteget érintenek, ami jelentősen megnövelte az egészségügyi rendszer teljes fenntartási költségét. Bár rendkívül fontos a magas átviteli arányú kórokozók azonosítása a kórházakban, hiányzik a diagnosztikai laboratóriumi kapacitás a nyomon követésükhöz.

Lernen: Klinische Implementierung der routinemäßigen Gesamtgenomsequenzierung zur Kontrolle von Krankenhausinfektionen mit multiresistenten Krankheitserregern. Bildnachweis: nobeastsofierce/Shutterstock

háttér

Genetika és genomika e-könyv

Összeállítás az elmúlt év legjobb interjúiból, cikkeiről és híreiről. Tölts le egy ingyenes példányt

Ausztráliában évente több mint 165 000 beteg szenved HAI-ban. Egy 30 napos ausztrál felmérés szerint a meticillinrezisztens Staphylococcus aureus (MRSA) és a vancomycin-rezisztens Enterococcus (VRE) fertőzések halálozási aránya a kórházakban 14,9%, illetve 20% volt. Ugyanez a felmérés 18,6%-os halálozási arányról számolt be a kiterjedt spektrumú béta-laktamáz-termelő Escherichia coli (ESBL-E) véráramfertőzések miatt a kórházakban.

A genomelemzés hatékony eszköznek bizonyult a kórokozók terjedési útvonalainak jellemzésére. Ez az eszköz javíthatja a fertőzés megelőzését és ellenőrzését a patogén járványok során. Ennek ellenére ritkán használják valós idejű megfigyelési és megelőzési eszközként.

A genetikai elemzés hagyományos módszerei jellemzően időigényesek, és az elemzési eszközök nem állnak rendelkezésre a speciális laboratóriumokon kívül. A közelmúltban teljes genom szekvenálási (WGS) módszereket fejlesztettek ki a bakteriális kórokozók átviteli dinamikájának elemzésére, amely segített felmérni járványkitörési potenciáljukat. Ez a módszer frontvonali eszközként használható az emberi életet veszélyeztető kórokozók leküzdésére.

Egy nemrégiben Klinikai fertőző betegségek A tudósok kifejlesztettek egy klinikai WGS munkafolyamatot, amely képes észlelni a kórokozók átviteli eseményeit, mielőtt azok dominánssá válnának. Ezért ez a módszer hatékonyan megelőzheti és szabályozhatja a fertőzéseket, és segíthet kidolgozni a járványok megfelelő reagálását célzó stratégiákat.

A tanulásról

Az MRSA, a VRE, az ESBL-E, a karbapenem-rezisztens Acinetobacter baumannii (CRAB) és a karbapenemázt termelő Enterobacterales (CPE) izolátumait vérkultúrákból, CSF-ből, steril helyekről és szűrési mintákból (pl. végbéltamponok) szerezték be három nagy ausztráliai brisbani kórházból. Összesen 2660 bakteriális izolátumot szereztek be a részt vevő kórházakból 2017. április 19. és 2021. július 1. között. Ezeket a bakteriális kórokozókat 2336 betegből izolálták, amelyek közül 259 beteg több izolátumot biztosított.

Ebben a vizsgálatban a mintákat hetente gyűjtötték, átlagosan heti 8 mintával. Ezeket a mintákat WGS-analízisnek vetettük alá. A WGS hozzájárult az in silico multi-locus szekvenciatípus (MLST) létrehozásához. Ezenkívül a rezisztenciagén profilalkotást testreszabott genomiális elemzési csővezeték segítségével végezték el.

A feltételezett kitörési eseményeket a core genom single nucleotide polimorfizmusok (SNP-k) összehasonlításával határozták meg. A megfelelő klinikai adatokat a genomiális elemzési adatokkal együtt egyedi automatizálással elemezték. Ezeket az eredményeket kórház-specifikus jelentésekből állították össze, amelyeket rendszeresen eljuttattak az infekciókontroll csoportokhoz.

Tanulmányi eredmények

A vizsgálati időszak során szekvenált összes bakteriális izolátum közül 293 Gram-negatív MDR bacillus, 620 MRSA és 433 VRE. A genomikai és epidemiológiai adatok kombinációja 37 olyan klaszter azonosítását segítette elő, amelyek közösségi átviteli események, nem pedig kórházak miatt keletkezhettek.

A mag genom SNP adatai azt mutatták, hogy 335 izolátum 76 különálló klasztert alkotott. Érdekes módon a 76 klaszterből 43 kapcsolódott a résztvevő kórházakhoz. Ez a megállapítás arra utal, hogy a kórházakban folyamatosan baktériumok terjednek. A fennmaradó 33 klaszter vagy az interhospitális átviteli eseményekhez vagy a közösségen belül keringő baktériumtörzsekhez kapcsolódott.

Hatások a tanulmányokra

Az időszerű jelentések rendelkezésre állása kritikus fontosságú a hatékony monitoring program kidolgozásához. Fontos, hogy a jelenlegi protokoll a mintagyűjtést követő 10 napon belül genomikai adatokat szolgáltathat. Fontos megjegyezni, hogy a jelentés átlagos 33 napos átfutási ideje korlátozza az adatok klinikai relevanciáját.

A hosszú jelentési időszakokhoz kapcsolódó néhány tényező közé tartozik a minták központi laboratóriumba történő szállításának akadályozottsága, a dedikált vagy dedikált helyszíni WGS-infrastruktúra hiánya és az analitikai csővezetékek folyamatos fejlesztése. Mindazonáltal ezek a késések minimálisra csökkenthetők strukturális átszervezéssel és munkafolyamatok finomításával.

Ebben a tanulmányban a WGS-alapú módszer segített azonosítani két feltételezett átviteli klasztert, az Ab1050-A1 és Eh90-A2, amelyek a korábbi járványkitörésekhez kapcsolódnak. Ez a megállapítás határozottan arra utal, hogy a WGS-t prospektív felügyeleti eszközként kell használni a patogén járványok megelőzésére.

Következtetések

A tanulmány fő korlátja, hogy a leendő felügyeleti program elsősorban a multirezisztens baktériumokon alapult. Ezért a jelenlegi vizsgálatban nem vettek figyelembe más antibiotikum-érzékeny betegséget okozó szervezeteket.

Bár nehéz integrálni a WGS-munkafolyamatot és más megfelelő számítástechnikai infrastruktúrát a meglévő egészségügyi rendszerekbe, fontos ezek létrehozása a jövőbeni járványkitörések megelőzése érdekében. A WGD alapú létesítmény csökkentheti az egészségügyi rendszer összköltségét.

Referencia:

• Förde, B. et al. (2022) „Klinische Implementierung der routinemäßigen Gesamtgenomsequenzierung zur Krankenhausinfektionskontrolle multiresistenter Krankheitserreger“, Clinical Infectious Diseases. doi: 10.1093/cid/ciac726. https://academic.oup.com/cid/advance-article/doi/10.1093/cid/ciac726/6691363?searchresult=1&login=false#google_vignette

.