Анализ сточных вод показал уровень устойчивости к антимикробным препаратам в мире
Комплексный анализ сточных вод, собранных в 74 городах 60 стран, дал первые сопоставимые глобальные данные об уровнях и типах устойчивых к антимикробным препаратам бактерий у здоровых людей. Исследование возглавлял Национальный институт продовольствия Технического университета Дании, его проводила международная команда ученых.
В метагеномном исследовании ученые картировали весь ДНК-материал в образцах сточных вод и обнаружили, что страны мира делятся на две группы по уровню антимикробной резистентности (АМР). Самые низкие уровни АМР, как правило, в Северной Америке, Западной Европе, Австралии и Новой Зеландии, а самые высокие — в Азии, Африке и Южной Америке.
Бразилия, Индия и Вьетнам имеют наибольшее разнообразие генов устойчивости, а Австралия и Новая Зеландия — наименьшее.
Санитария и здоровье тесно связаны с антимикробной резистентностью
По словам исследователей, использование антимикробных препаратов объясняет лишь малую часть распространения АМР в разных странах. Поэтому ученые искали другие факторы, которые могли бы быть либо драйверами, либо индикаторами распространения устойчивых бактерий. В этой работе они использовали несколько комплексных наборов данных Всемирного банка, касающихся состояния здоровья и уровня развития стран.
Работа исследователей показывает, что большинство переменных, связанных с распространением АМР в стране, относятся к санитарным условиям и общему состоянию здоровья населения. «В борьбе с антимикробной резистентностью наши выводы предполагают, что очень эффективной стратегией были бы согласованные усилия по улучшению санитарных условий в странах с высоким уровнем АМР», — говорит профессор Франк Аареструп, руководитель исследования.
Используя те же данные Всемирного банка, исследователи также спрогнозировали уровни АМР в 259 странах/территориях и составили мировую карту резистентности среди здорового населения. Согласно их оценкам, самые низкие уровни резистентности — в Нидерландах, Новой Зеландии и Швеции, а самые высокие — в Танзании, Вьетнаме и Нигерии. По оценкам, Дания занимает шестое место по низкому уровню АМР.
Многоразовые данные
В отличие от данных традиционных методов анализа, необработанные данные метагеномных исследований можно повторно использовать для изучения других проблем. Исследователи проекта по сточным водам используют данные исследования для анализа распространения других патогенных микроорганизмов в сточных водах.
По мере появления новых генов устойчивости в будущем исследователи также смогут повторно анализировать общедоступные необработанные данные метагеномных исследований, чтобы быстро выяснить, как эти гены возникли и распространились.
Шаг к глобальной системе мониторинга
Исследователи используют опыт, полученный в ходе проекта, для реализации общей амбиции — разработки всемирной системы мониторинга, которая могла бы постоянно отслеживать появление и распространение патогенных микроорганизмов и антимикробной резистентности.
«Анализ сточных вод может быстро и относительно дешево показать, какие именно бактерии преобладают в районе. Сбор и анализ сточных вод не требует этического одобрения, так как материал нельзя отследить до конкретных людей. Оба параметра помогают сделать систему мониторинга через сточные воды жизнеспособным вариантом — даже в развивающихся странах», — объясняет профессор Франк Аареструп.
Амбиция исследователей — разработать систему, позволяющую обмениваться информацией и интерпретировать ее в реальном времени. Такую глобальную систему мониторинга можно было бы использовать, например, для борьбы с болезнями, которые угрожают выйти за пределы страны и перерасти в пандемии, такими как Эбола, корь, полиомиелит или холера.
Исследование опубликовано в Nature Communications под названием «Global monitoring of antimicrobial resistance based on metagenomics analyses of urban sewage».