סוג של חיידקים עמידים לתרופות שהסתגל למסגרות שירותי בריאות התפתח במהלך השנים האחרונות כדי לנשק כלי גנטי אנטי-מיקרוביאלי, לבטל את בני דודיו ולהחליף אותם כמתח השולט. מדעני הרפואה של אוניברסיטת פיטסבורג גילו את הגילוי בעת סרוק נתונים בנתוני בית חולים מקומיים – ואז אישרו שמדובר בתופעה עולמית.
הממצא, שפורסם היום ב מיקרוביולוגיה טבעיתיכול להיות הדחף לגישות חדשות בפיתוח טיפולים נגד כמה מהחיידקים הקטלניים בעולם. זה גם מאמת שימוש חדש למערכת שפותחה ב- Pitt ו- UPMC שזויפת לרצף גנומי עם אלגוריתמי מחשב כדי לאתר במהירות התפרצויות מחלות זיהומיות.
במעבדה שלנו יש מושב בשורה הראשונה למצעד הפתוגנים הנעות במסגרת בית החולים. וכאשר לקחנו צעד אחורה והתקרבנו, התברר מהר מאוד כי שינויים גדולים היו מרוחקים עם אחד החיידקים הקשים יותר לטיפול בעולם. "
דריה ואן טיין, דוקטורט, סופר בכיר, פרופסור חבר לרפואה בחטיבת מחלות זיהומיות של פיט
מערכת הגילוי המשופרת להעברה הקשורה לבריאות (EDS-HAT) מנתחת את החתימות הגנטיות של זיהומים אצל חולים מאושפזים ודפוסי דגלים, ומאפשרת לקלינאים להתערב ולהפסיק התפרצויות פוטנציאליות בזמן אמת. אולם הסופרת הראשית אמה מילס, סטודנטית לתארים מתקדמים של מיקרוביולוגיה ואימונולוגיה במעבדה של ואן טיין, הבינה כי EDS-Hat הוא גם אוצר של מידע היסטורי מפורט שהיא יכולה לכרות כדי ללמוד על התפתחות החיידקים לאורך זמן.
מילס התמקדו ב Vancomycin עמידים Enterococcus faecium (VREFM), מה שנקרא מכיוון שלא ניתן למגר אותו עם הוונקומיצין האנטיביוטי הפופולרי. VREFM הורג כ- 40% מהאנשים שהיא מדביקה ומהווה מגיפה מסוימת על חולים חסרי פשרות ומאושפזים, שלעתים קרובות נוטלים אנטיביוטיקה המפחיתים את המגוון של החיידקים במיקרוביומים שלהם, ומאפשרים חיידקים עמידים לתרופות, כמו VREFM, לשגשג.
לאחר ניתוח הרצפים הגנומיים של 710 דגימות זיהום VREFM מחולים מאושפזים נכנסו ל- EDS-HAT לאורך זמן של שש שנים, מילס גילה כי מגוון זני ה- VREFM הצטמצם מכשנה שמונה סוגים שהופצו באופן שווה בשנים 2017 לשני זנים דומיננטיים שהחלו להופיע בשנת 2018, ובסופו של 20222222222222222222229.
בבדיקה מקרוב, מילס מצא כי הזנים הדומיננטיים רכשו את היכולת לייצר חיידקים, שהוא אנטי -מיקרוביאלי בו חיידקים משתמשים כדי להרוג או לעכב זה את זה. הם היו נשק את היכולת החדשה הזו להשמיד את שאר זני ה- VREFM, מה שמאפשר להם גישה בלתי מוגבלת לחומרים מזינים לקבלת רבייה קלה יותר.
זה עורר עוד יותר את סקרנותו של מילס: אם זה היה קורה בבית החולים המקומי, האם זה היה קורה במקום אחר? אף פרסומי מחקר קודמים לא בדקו את האפשרות שמדובר בתופעה עולמית, ולכן היא התייעצה בספריה זמינה לציבור של יותר מ 15,000 גנום VREFM שנאספו ברחבי העולם משנת 2002 עד 2022. בטח, מה שהיא צפה גם באופן מקומי קרה גם בקנה מידה עולמי.
"זו הייתה תגלית בלתי צפויה לחלוטין – הופתעתי לראות אות כל כך דרמטי", אמר מילס. "ברגע שהזנים האלה נמצאים בסביבה מוסדית – כמו בית חולים – ומתאימים נגד זנים אחרים של VRE במעיים של המטופל, הם משתלטים. זה 'הרוג את החברים שלך ואוכל את התרחיש' האוכל שלהם '."
ואן טין אמר שלממצאים אין השלכות קליניות מיידיות-לא נראה כי ה- VREFM בעל החיידקים גורמים לחולים לחולים יותר ממה שקודמותיהם עשו. אבל זה יכול להצביע על דרכים פוטנציאליות לפיתוח טיפולים חדשים.
"נראה כי המגוון של אוכלוסיית ה- VRE מצמצם מהרבה סוגים שונים הגורמים לזיהום רק מעטים. פירוש הדבר שבקרוב יתכן שיהיה לנו רק יעד אחד יחיד שעבורו לתכנן טיפולים כמו אנטיביוטיקה או טיפול בשלב", אמר ואן טין. "זה גם מציע ש- Bacteriocins הם מאוד חזקים ואולי נוכל לנשק אותם למטרות שלנו."
מחברים נוספים של המחקר הם קתרין היולט, אלכסנדר ב. סמית ', דוקטורט, וג'וזף פ. זאקול, דוקטורט, מבית החולים לילדים בפילדלפיה; ומריסה פ. גריפית ', לורה פלס, דוקטורט, אלכסנדר ג'יי סנדרמן, ד"רפ, ולי ה. הריסון, ד"ר פיט.
מחקר זה מומן על ידי מכונים לאומיים למענקי בריאות R01AI165519, R01AI127472 ו- R35GM138369.
