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研究人员首先预测细菌何时会对抗生素产生耐药性

在伦敦大学学院和大奥蒙德街医院研究人员领导的一项新研究中,科学家们首次发现了细菌的“预耐药性”迹象——特定细菌可能在未来对抗生素产生耐药性的迹象。

发表在《自然通讯》上的研究结果将使医生在未来能够选择最佳的细菌感染治疗方法。

由大奥蒙德街医院 (GOSH) 和伦敦大学学院大奥蒙德街儿童健康研究所领导的团队与秘鲁结核病计划合作,并由惠康和美国国立卫生研究院 (美国) 资助,对 3,000 多个儿童的完整基因组进行了测序结核病 (TB) 样本,通过近二十年的患者追踪结核病感染。

结核分枝杆菌 (TB) 是一种主要影响肺部的细菌感染。它是继 2020 年 COVID-19 之后的第二大传染性死因,造成 150 万人死亡。如果用正确的抗生素治疗,它可以治愈,但治疗时间很长,而且许多高危人群无法获得足够的医疗保健。当人们没有完成整个疗程,或者药物不可用或质量低劣时,就会产生耐药结核病。

耐多药结核病代表着巨大的、不可持续的负担,并且在少数几个国家发现了完全耐药的菌株。随着卫生系统努力应对这一流行病,全球结核病治疗的进展已经放缓。

为了更好地了解结核病并最终更好地治疗结核病,这项新研究首次确定了如何在耐药性突变发生之前先发制人。研究人员将这一概念称为“耐药前”:当一种致病生物体(如病毒或细菌)在未来具有更大的内在风险时会产生耐药性。

通过分析数以千计的细菌基因组,该研究有可能应用于其他传染病,并为个性化病原体“基因组疗法”铺平道路——根据引起疾病的特定病原体的 DNA 选择药物,防止耐药性从发展。

这项工作是在秘鲁利马郊区进行 17 年研究的结晶,GOSH 传染病顾问、伦敦大学学院大奥蒙德街儿童健康研究所副教授 Louis Grandjean 博士领导了一个研究小组。

国际团队比较了来自 3,135 个不同样本的结核病样本,以重建结核病细菌“家谱”——称为系统发育。然后,该团队使用计算分析来识别细菌的祖先遗传密码,这些细菌随后会产生耐药性。该团队通过查看家谱的“分支”以查看哪些最有可能继续产生耐药性,从而确定了与耐药性发展相关的关键变化。

作者描述了结核病基因组的变异如何预测特定分支可能产生耐药性,然后在独立的全球结核病数据集中验证了他们的发现。

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