耐药细菌正在演变成抗菌基因工具的武器

耐药细菌正在演变成抗菌基因工具的武器

近年来，一种耐药细菌菌株已经适应了健康环境，将抗菌基因工具武器化，消灭了它的近亲，并取代它们成为优势菌株。匹兹堡大学医学院的科学家在梳理当地医院数据时发现了这一发现，然后证实这是一个全球现象。

该发现今天发表在天然微生物学可能会推动开发针对世界上一些最致命细菌的治疗方法的新方法。它还验证了皮特大学和 UPMC 开发的系统的新用途，该系统将基因组测序与计算机算法相结合，以快速检测传染病的爆发。

我们的实验室坐在前排，可以看到在医院环境中传播的病原体。当我们退后一步并缩小范围时，很快就发现世界上最困难的细菌之一正在发生巨大变化。 “

达里亚·范·泰恩博士，资深作者，皮特传染病科医学副教授

先进医疗检测系统 (EDS-HAS) 分析住院患者感染的基因特征和 FLAGS 模式，使临床医生能够实时干预和阻止潜在的疫情爆发。但主要作者、Van Tyne 实验室的微生物学和免疫学研究生 Emma Mills 意识到，Eds-Hat 也是一个详细历史信息的宝库，可以让她了解细菌随时间的演变。

米尔斯专注于万古霉素耐药性屎肠球菌(VREFM)，之所以如此称呼，是因为它无法用流行的抗生素万古霉素根除。 Vrefm 导致约 40% 的感染者死亡，对于免疫功能低下和住院患者来说尤其是瘟疫。

在分析了来自医院患者的710个VREFM感染样本的基因组序列后，米尔斯发现，VREFM毒株的多样性从2018年的约8种相当均匀分布的类型到2种优势毒株，从2018年开始，到2022年底，四年后，四年后，四年后，四年后。

经过仔细检查，米尔斯发现优势菌株已经获得了产生细菌素的能力，细菌素是细菌用来杀死或抑制彼此的抗菌剂。他们拥有了用武器摧毁其他 VREFM 菌株的新能力，并为它们提供不受限制的营养获取，以便更容易繁殖。

这进一步激起了米尔斯的好奇心：如果这种情况发生在当地医院，那么其他地方也会发生吗？之前没有任何研究出版物探讨过这是一种全球现象的可能性。因此，她查阅了一个公开的图书馆，其中包含 2002 年至 2022 年期间在全球范围内收集的 15,000 多个 VREFM 基因组。果然，她在当地观察到的情况也在全球范围内发生。

“这是一个完全出乎意料的发现——我很惊讶地看到如此戏剧性的信号，”米尔斯说。 “一旦这些菌株进入医院等机构环境并与患者肠道中的其他 VRE 菌株相匹配，它们就会接管。

Van Tyne 表示，这一发现没有直接的临床意义——使用细菌素的 VREFM 似乎并没有让患者病情比以前的患者更严重。然而，它可能指出开发新疗法的可能途径。

Van Tyne 说：“VRE 群体的多样性似乎正在缩小，因为有许多不同的类型导致很少的感染。这意味着我们可能很快就会只有一个单一的目标，可以设计抗生素或噬菌体疗法等治疗方法。” “这还表明细菌因子非常强大，我们也许能够将它们武器化以达到我们自己的目的。”

该研究的其他作者包括费城儿童医院的 Katharine Hewlett、Alexander B. Smith 博士和 Joseph P. Zackular 博士；皮特大学的 Marissa P. Griffith、Lora Pless 博士、Alexander J. Sundermann 博士和 Lee H. Harrison 医学博士。

这项研究由美国国立卫生研究院拨款 R01AI165519、R01AI127472 和 R35GM138369 资助。

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