Vaistams atsparios bakterijos virsta antimikrobinio genetinio įrankio ginklu

Vaistams atsparios bakterijos virsta antimikrobinio genetinio įrankio ginklu

Vaistams atspari bakterijų padermė, kuri pastaraisiais metais prisitaikė prie sveikatos sąlygų, kad galėtų panaudoti antimikrobinį genetinį įrankį, pašalindama savo pusbrolius ir pakeisdama juos kaip dominuojančią padermę. Pitsburgo universiteto medicinos mokyklos mokslininkai atrado, šukuodami vietos ligoninių duomenis, ir patvirtino, kad tai pasaulinis reiškinys.

Išvada, paskelbta šiandienNatūrali mikrobiologijaGali būti postūmis naujiems požiūriams kuriant vaistus nuo kai kurių mirtingiausių bakterijų pasaulyje. Jis taip pat patvirtina naują Pitt ir UPMC sukurtos sistemos, kuri sujungia genomo sekos nustatymą su kompiuteriniais algoritmais, naudojimą, kad greitai aptiktų infekcinių ligų protrūkius.

Mūsų laboratorijoje yra priekinė sėdynė, skirta patogenų, judančių ligoninės aplinkoje, paradui. Kai žengėme žingsnį atgal ir nutolinome vaizdą, greitai tapo aišku, kad dėl vienos sunkiausių bakterijų pasaulyje vyksta dideli pokyčiai. “

Daria van Tyne, mokslų daktarė,Vyresnysis autorius,Pitto infekcinių ligų skyriaus medicinos docentas

Išplėstinė sveikatos priežiūros aptikimo sistema (EDS-HAS) analizuoja genetinius hospitalizuotų pacientų infekcijų požymius ir FLAGS modelius, todėl gydytojai gali įsikišti ir sustabdyti galimus protrūkius realiu laiku. Tačiau pagrindinė autorė Emma Mills, Van Tyne'o laboratorijos mikrobiologijos ir imunologijos magistrantė, suprato, kad Eds-Hat taip pat buvo išsamios istorinės informacijos lobynas, galintis informuoti ją apie bakterijų evoliuciją laikui bėgant.

Mills daugiausia dėmesio skyrė vankomicinui atspariam poveikiuiEnterococcus faecium(VREFM), taip vadinama, nes jo negalima išnaikinti populiariu antibiotiku vankomicinu. Vrefm nužudo apie 40% žmonių, kuriuos jis užkrečia, ir yra ypatingas maras pacientams, kurių imunitetas nusilpęs ir hospitalizuojamiems pacientams.

Išanalizavęs 710 ligoninių pacientų VREFM infekcijos mėginių genomo sekas, Millsas nustatė, kad VREFM padermių įvairovė svyravo nuo maždaug aštuonių gana tolygiai paskirstytų tipų iki dviejų dominuojančių padermių 2018 m., nuo 2022 m. pabaigos, per ketverius metus, per ketverius metus, per ketverius metus, per ketverius metus.

Atidžiau patyręs Millsas nustatė, kad dominuojančios padermės įgavo gebėjimą gaminti bakteriociną, kuris yra antimikrobinė medžiaga, kurią bakterijos naudoja viena kitai žudyti arba slopinti. Jie turėjo šį naują gebėjimą sunaikinti kitas VREFM padermes ginklais ir suteikė jiems neribotą prieigą prie maistinių medžiagų, kad būtų lengviau daugintis.

Tai dar labiau sužadino Millso smalsumą: jei tai atsitiko vietinėje ligoninėje, ar tai vyko kitur? Jokiose ankstesnėse mokslinių tyrimų publikacijose nebuvo išnagrinėta galimybė, kad tai buvo pasaulinis reiškinys. Todėl ji konsultavosi su viešai prieinama daugiau nei 15 000 VREFM genomų biblioteka, surinkta visame pasaulyje nuo 2002 iki 2022 m. Žinoma, tai, ką ji pastebėjo vietoje, taip pat vyksta visame pasaulyje.

„Tai buvo visiškai netikėtas atradimas – nustebau pamačiusi tokį dramatišką signalą“, – sakė Millsas. „Kai šios padermės patenka į institucinę aplinką, pavyzdžiui, ligoninę, ir suderinamos su kitomis VRE padermėmis paciento žarnyne, jos perima viršų.

Van Tyne'as teigė, kad radinys neturi tiesioginių klinikinių pasekmių – neatrodo, kad dėl bakteriociną turinčių VREFM pacientai serga labiau nei jų pirmtakai. Tačiau tai gali parodyti galimus naujų gydymo būdų kūrimo būdus.

"Atrodo, kad VRE populiacijos įvairovė mažėja dėl daugybės skirtingų tipų, sukeliančių nedaug infekcijų. Tai reiškia, kad netrukus galime turėti tik vieną tikslą, kuriam bus galima sukurti terapinius vaistus, tokius kaip antibiotikai ar fagų terapija", - sakė Van Tyne'as. „Tai taip pat rodo, kad bakteriokinai yra labai galingi ir mes galime juos panaudoti savo tikslams.

Papildomi tyrimo autoriai yra Katharine Hewlett, mokslų daktaras Alexanderis B. Smithas ir mokslų daktaras Josephas P. Zackularas iš Filadelfijos vaikų ligoninės; ir Marissa P. Griffith, mokslų daktarė Lora Pless, daktarė Alexander J. Sundermann ir medicinos mokslų daktarė Lee H. Harrison iš Pitto.

Šį tyrimą finansavo Nacionaliniai sveikatos institutai R01AI165519, R01AI127472 ir R35GM138369.

Šaltiniai: