מומחים השתמשו בגישה חישובית מתקדמת כדי לגלות את הגורמים הגנטיים שהופכים את החיידקים שמאחורי הכולרה למסוכנים כל כך – מה שיכול להיות המפתח למניעת מחלה קטלנית זו.
מחקר פריצת הדרך, שפורסם ב תקשורת טבעבהובלת פרופסור טניה דוטוריני מאוניברסיטת נוטינגהאם, בשיתוף המכון לאפידמיולוגיה, בקרת מחלות ומחקר (IEDCR) של בנגלדש, המרכז הבינלאומי לחקר מחלות שלשול, בנגלדש ואוניברסיטת צפון דרום.
המחקר החדשני משלב למידת מכונה, גנומיקה, מודלים מטבוליים בקנה מידה גנום (GSMM) וניתוח מבני תלת מימדי כדי לחשוף את הסודות הגנטיים של Vibrio cholerae – החיידקים מאחורי הכולרה.
כולרה היא מחלת שלשול קטלנית, שממשיכה לאיים על מיליונים ברחבי העולם, עם עד 4 מיליון מקרים ועד 143,000 מקרי מוות מדי שנה. בבנגלדש לבדה, שבה כולרה היא סכנה מתמשכת, 66 מיליון אנשים נמצאים בסיכון, עם למעלה מ-100,000 מקרים ו-4,500 מקרי מוות בשנה.
Vibrio cholerae, מתפתח בדרכים שהופכות את המחלה לחמורה יותר וקשה יותר לשלוט בה, אך עד כה, מדענים נאבקו לאתר את הגורמים הגנטיים המדויקים המניעים את השינויים הללו. יש אפילו פחות ידע על התכונות הגנומיות האחראיות לחומרת הכולרה הנובעת מהשושלות הללו. בערך 1 מכל 5 אנשים עם כולרה יחוו מצב חמור כתוצאה משילוב של תסמינים (בעיקר שלשולים, הקאות והתייבשות).
במחקר חדש זה, צוות המחקר של בריטניה-בנגלדש ניתח דגימות חיידקים מחולי כולרה בשישה אזורים בבנגלדש, שנאספו בין 2015 ל-2021. הם זיהו קבוצה של גנים ומוטציות ייחודיות בזן העדכני והדומיננטי של Vibrio cholerae האחראי על ההתפרצות ההרסנית של 2022. תכונות גנטיות אלו קשורות ליכולת של החיידק לגרום לתסמינים חמורים כמו שלשול ממושך, כאבי בטן עזים, הקאות והתייבשות; תסמינים שעלולים להוביל למוות במקרים חמורים.
על ידי זיהוי הגורמים הגנטיים המרכזיים המניעים הן את ההעברה והן את חומרת הכולרה, עשינו צעד משמעותי לקראת פיתוח טיפולים יעילים יותר והתערבויות ממוקדות. זה יכול להציל אלפי חיים, לא רק בבנגלדש, אלא בכל העולם".
פרופסור טניה דוטוריני, אוניברסיטת נוטינגהאם
ממצאי המחקר גם חשפו שחלק מהתכונות הגורמות למחלות הללו חופפות לאלו המסייעות לחיידקים להתפשט ביתר קלות. הממצאים מראים כיצד גורמים גנטיים אלו מאפשרים ל-Vibrio cholerae לשרוד במעיים האנושיים, מה שהופך אותו לעמיד יותר ללחץ סביבתי ויעיל יותר בגרימת מחלות. מחקר זה מדגיש את האינטראקציות המורכבות בין המבנה הגנטי של החיידק לבין יכולתו לגרום למחלות קשות.
מסגרת חישובית חדשה זו היא צעד גדול קדימה במאבק בכולרה. על ידי זיהוי הגורמים הגנטיים העיקריים שהופכים את ה-Vibrio cholerae למסוכנת יותר, מדענים יכולים לפתח טיפולים טובים יותר ואסטרטגיות ממוקדות יותר לשלוט ולמנוע התפרצויות עתידיות. פריצת דרך זו מציעה תקווה חדשה לשיפור בריאות הציבור בבנגלדש ועלולה להציל אינספור חיים ברחבי העולם.
ד"ר דוטוריני מוסיף: "הממצאים שלנו פותחים דלת לעידן חדש של חקר כולרה, שבו נוכל לפתח כלים לחזות ולמנוע התפרצויות חמורות לפני שהן מתרחשות. המטרה הסופית היא לתרגם את התובנות הללו לפתרונות בעולם האמיתי המגנים על פגיעים. אוכלוסיות.
"פריצת הדרך הזו הייתה אפשרית רק באמצעות שיתוף הפעולה ההדוק בין השותפים שלנו בבריטניה ובנגלדש. יחד, שילבנו כלים חישוביים מתקדמים עם מומחיות מקומית כדי להתמודד עם אחד האתגרים הדחופים ביותר בבריאות הציבור".
המחקר ממומן על ידי מחקר אנגליה, קרן מחקר האתגרים העולמית והמועצה למחקר רפואי (MRC).
