Новый метод выявил неизвестные мутации устойчивости бактерий к антибиотикам

Японские исследователи разработали новый подход для тестирования устойчивости бактерий к антибиотикам и обнаружили три ранее неизвестные мутации, вызывающие резистентность. Метод способен выявлять как известные, так и новые мутации, что делает его полезным инструментом для мониторинга антибиотикорезистентности.

Проблема устойчивости к антибиотикам становится всё серьёзнее: патогенные микроорганизмы всё чаще развивают иммунитет к широко используемым препаратам. Понимание механизмов и мутаций, ведущих к резистентности, критически важно для лечения инфекций — от пневмонии до хламидиоза.

Учёные из Университета Хоккайдо и Национального института передовых промышленных наук и технологий (AIST) создали систематический метод поиска мутаций в генах рибосомальной РНК (rRNA). Рибосомы — это важнейшие компоненты клетки, синтезирующие белки, и одна из главных мишеней для антибиотиков. Мутации в rRNA — известный путь к устойчивости.

Как работает метод:

1. Исследователи взяли rRNA из широкого спектра бактерий в естественной (не клинической) среде, где мутации происходят постоянно.
2. Эти гены вставили в неактивные клетки E. coli, лишённые собственной rRNA.
3. Более 2000 импортированных rRNA смогли компенсировать этот недостаток, позволив бактериям выжить.
4. Затем учёные проверили, убивает ли распространённый антибиотик спектиномицин эти бактерии или же пересаженная rRNA даёт им устойчивость.

Результаты:

В ходе скрининга были обнаружены три ранее неизвестные мутации в rRNA патогенов, которые обеспечивали резистентность к антибиотику, а также уже известные мутации. Хотя использование неактивных E. coli для тестирования мутаций предлагалось и ранее, этот метод позволяет анализировать rRNA из любых патогенов, а не только из самой E. coli.

«Наши результаты показывают, что существует множество необнаруженных и неохарактеризованных точковых мутаций устойчивости к антибиотикам в генах rRNA», — говорит молекулярный микробиолог Университета Хоккайдо Кей Китахара.

В будущем этот же метод можно применять для анализа клинических образцов (например, для поиска резистентных бактерий в кишечнике) и тестирования более широкого спектра антибиотиков.