Карманы резистентности: исследование раскрывает скрытое разнообразие патогена

Новое исследование, проведенное Институтом Сэнгера (Wellcome Sanger Institute), Оксфордским университетом, Исследовательским центром малярии Шокло (Shoklo Malaria Research Unit) и Имперским колледжем Лондона, раскрыло беспрецедентные данные о скрытой жизни Streptococcus pneumoniae — бактерии, ответственной за сотни тысяч смертей младенцев ежегодно.

Исследование, опубликованное в Nature Microbiology, детализирует генетическое разнообразие патогена у отдельных младенцев, включая скрытые мультирезистентные и вирулентные штаммы. Результаты показывают, что обнаружение таких резистентных вариантов возможно только с использованием подхода популяционного глубокого секвенирования (population deep sequencing, PDS), а их появление может быть связано с лечением индивидов антибиотиками.

Streptococcus pneumoniae (пневмококк) вызывает заболевания от отитов до пневмонии, сепсиса и менингита — около 9 миллионов инфекций в год. Более 300 000 детей, в основном в странах с низким и средним уровнем дохода, умирают от пневмококковой инфекции ежегодно. До 60% детей являются бессимптомными носителями.

В новом исследовании почти 4000 образцов от младенцев и матерей, собранных за два года, были подвергнуты полногеномному секвенированию. Результаты подтвердили, что у младенцев чаще встречаются распространенные серотипы, такие как 19F и 23F. Серотип 3, вызывающий заболевания у взрослых, чаще обнаруживался у матерей.

Повышенная чувствительность этого геномного метода по сравнению со стандартными тестами показала, что у младенцев присутствуют и более редкие серотипы, связанные с болезнями, но в низких концентрациях.

«Большинство бактериальных исследований рассматривают только один геном на человека... Мы хотели увидеть, что мы упускаем, анализируя множество геномов, взятых у одного человека одновременно», — говорит первый автор исследования доктор Джерри Тонкин-Хилл.

Сравнение геномных данных с антибиотикотерапией показало, что младенцы подвергались более высокому риску колонизации мультирезистентными линиями после лечения. В то же время, у младенцев, не получавших антибиотики, доминировали чувствительные к лечению распространенные линии.

«То, что штаммы, которые мы можем лечить антибиотиками, в норме доминируют над резистентными — хорошая новость. Но факт, что лечение дает мультирезистентным штаммам преимущество, вызывает беспокойство», — отмечает первый автор исследования доктор Клэр Линг.

Угроза антимикробной резистентности у S. pneumoniae растет. Один из путей оптимизации использования антибиотиков — прецизионная медицина, когда идентифицируется штамм, вызывающий инфекцию, для подбора наиболее подходящего препарата.

«Высокое разрешение этого исследования позволяет нам проследить течение инфекции S. pneumoniae во времени... Этот подход показывает, как геномный надзор может предоставить информацию, необходимую для понимания штаммов, вызывающих инфекции, и выбора наиболее вероятно успешного лечения», — заключает старший автор исследования профессор Стивен Бентли.