Происхождение генов устойчивости к антибиотикам

Учёные из Гётеборга (Швеция), сравнив тысячи бактериальных геномов, проследили эволюционную историю генов устойчивости к антибиотикам. Почти во всех случаях, когда удалось определить происхождение, ген начал распространяться от бактерий, которые сами могут вызывать заболевания.

В отличие от человеческой ДНК, которая передаётся только от родителя к ребёнку, бактерии также способны обмениваться генами между видами. Это часто касается генов, делающих бактерии устойчивыми к антибиотикам.

Использование и чрезмерное использование антибиотиков даёт преимущество бактериям, приобретшим гены устойчивости, что способствует дальнейшему распространению резистентности и затрудняет лечение инфекций. Эта тенденция угрожает значительной части современного здравоохранения.

Быстрое развитие технологий секвенирования ДНК за последнее десятилетие позволило изучать эволюцию бактерий гораздо эффективнее, чем когда-либо. Это важный контекст нового исследования, опубликованного в научном журнале Communications Biology.

Команда из Гётеборга изучила научную литературу на предмет заявлений о недавнем происхождении генов устойчивости, добавила данные из публичных баз данных последовательностей ДНК и тщательно проверила имеющиеся доказательства. Хотя часто предполагается, что источником таких генов являются бактерии-продуценты антибиотиков (в качестве самозащиты), учёные обнаружили иное. Ни один из обнаруженных видов-источников не является известным продуцентом антибиотиков. Примечательно, что все подтверждённые виды-источники, за одним исключением, известны как патогенные, по крайней мере, время от времени.

Профессор Йоаким Ларссон, старший автор исследования и директор Центра исследований устойчивости к антибиотикам (CARe) Гётеборгского университета, комментирует находку:

"Учитывая, что подавляющее большинство бактерий безвредны для нас, было довольно удивительно, что эти гены почти исключительно происходили от болезнетворных бактерий. С другой стороны, в этом есть смысл, поскольку такие бактерии часто вызывают применение антибиотиков при заражении, а другие патогены часто находятся поблизости, готовые к переносу генов. Эти выводы подчёркивают роль богатой микробиоты кишечника людей и домашних животных, получающих антибиотики, как арены для эволюции устойчивости".

Знание происхождения генов устойчивости может помочь в разработке мер по отсрочке появления новых таких генов в клинической практике. Важно, что авторы заключают: происхождение более чем 95% всех известных генов устойчивости остаётся неизвестным.

"Скорее всего, большинство из них происходят от несеквенированных видов бактерий. Мы знаем большинство видов, которые обычно обитают в кишечнике или на коже нас и домашних животных. Следовательно, это указывает на важную роль гораздо менее изученного генетического резервуара — микробиоты окружающей среды. Роль окружающей среды как вероятного источника устойчивости к антибиотикам также подчёркивает необходимость снижения рисков её развития в среде, например, путём ограничения сброса антибиотиков через сточные воды", — говорит Ларссон.