חוקרים פיתחו טכניקה גנומית חדשה שיכולה לעקוב אחר התפשטות חיידקי-על מרובים בבית חולים בו-זמנית, מה שיכול לעזור למנוע ולנהל זיהומים נפוצים בבתי חולים במהירות וביעילות רבה יותר מאי פעם.
מחקר הוכחת הרעיון, ממכון Wellcome Sanger, אוניברסיטת אוסלו, Fondazione IRCCS Policlinico San Matteo באיטליה ומשתפי פעולה, מפרט גישת רצף עמוק חדשה הלוכדת את כל החיידקים המדבקים הנפוצים בבית חולים בבת אחת. השיטות הנוכחיות מטפחות ומרצפות את כל הפתוגנים בנפרד, מה שלוקח יותר זמן ודורש יותר עבודה.
פורסם היום (20 באוגוסט) ב- Lancet Microbeהמחקר תפס את כל אוכלוסיית החיידקים הפתוגניים שנמצאו במספר יחידות טיפול נמרץ בבתי חולים (ICU) ובמחלקות רגילות במהלך הגל הראשון של מגיפת COVID-19 של 2020. החוקרים יכלו לראות את סוג החיידקים שיש לחולים, כולל כל פתוגנים ידועים עמידים לאנטיביוטיקה שנמצאו בבתי חולים.
הם גילו שכל חולה נמרץ שנבדק במחקר התיישבה על ידי לפחות חיידק אחד כזה עמיד לטיפול, בעוד שרובם התיישבו על ידי כמה מהם בו זמנית.
חוקרים מאמינים שהגישה שלהם יכולה להשתלב עם מערכות מעקב קליניות קיימות בבתי חולים. מאחר שעמידות לתרופות היא נושא נרחב בבתי חולים ובמסגרות קליניות אחרות, מערכת זו יכולה לזהות, לעקוב ולהגביל את התפשטותם של חיידקים עמידים מרובים לטיפול בו-זמנית.
חיידקים נמצאים בדרך כלל בגוף או על גביו מבלי לגרום נזק, המכונה קולוניזציה. עם זאת, אם זנים מסוימים נכנסים לזרם הדם עקב מערכת חיסונית מוחלשת הם עלולים לגרום לזיהומים קשים ומסכנים חיים, אלא אם כן ניתן לטפל בהם ביעילות באנטיביוטיקה.
כאתגר נוסף עבור ספקי שירותי בריאות, חלק מהחיידקים הללו עמידים לאנטיביוטיקה (AMR). זיהומים הנגרמים על ידי חיידקי AMR הם נושא מרכזי בבתי חולים, כאשר חיידקים עמידים אלה צפויים לגרום ליותר מקרי מוות מסרטן עד 20501. בעוד שבתי חולים מסוימים בודקים חיידקי AMR עם ההגעה, אף מערכת לא עוקבת ביעילות אחר כל החיידקים העמידים לריבוי תרופות ברחבי בית החולים.
במהלך 15 השנים האחרונות, מעקב גנומי הפך לכלי רב עוצמה למעקב אחר התפתחות והעברה של פתוגנים, נותן תובנות קריטיות כדי לסייע בניהול התפשטות המחלה.
עם זאת, השיטות הנוכחיות כוללות תרבית זן בודד של חיידקים בדגימה בכל פעם ולאחר מכן ביצוע רצף גנום שלם עבור כולם בנפרד. זהו תהליך עתיר עבודה, שיכול לקחת בקלות מספר ימים ומספק רק תמונת מצב חלקית של כל החיידקים הרלוונטיים מבחינה קלינית שנמצאו בדגימה.
במחקר חדש זה ממכון Wellcome Sanger, אוניברסיטת אוסלו, Fondazione IRCCS Policlinico San Matteo באיטליה ומשתפי פעולה, הצוות פיתח גישה חדשה שלכדה נתוני רצף גנום שלם על פני מספר פתוגנים בו זמנית. זו ידועה כגישת רצף עמוק של 'פאתוגן' והיא יכולה לספק נתונים גנומיים במהירות שבה בתי חולים יכולים לעבד את הדגימות.
הצוות לקח דגימות מ-256 חולים בבית חולים איטלקי, ולכדו חיידקים שנמצאו במעיים, בדרכי הנשימה העליונות ובריאות. 2,418 דגימות ה-DNA יכולות להיות קשורות ל-52 מינים של חיידקים. 66 אחוזים (2,148) מהם היו מורכבים מזנים שונים של שבעת הזיהומים החיידקיים הנפוצים ביותר שנראו בבתי חולים.
הם גילו כי חולים ביחידות נמרץ התיישבו על ידי לפחות חיידק אחד בעל פוטנציאל לגרום למחלה קשה בכל עת, וכי גנים AMR בעלי חשיבות קלינית היו קיימים בלפחות 40 אחוזים מהם.
הצוות מיפה ביעילות את התפשטות חיידקי בית החולים על פני טווח זמן של דגימה של 5 שבועות, ואיפשר להם גם לחזות אילו חיידקים היו בעלי הסבירות הגבוהה ביותר להופיע בזיהומים שנרכשו בבית החולים.
לשיטה שלנו הלוכדת מידע גנטי על זני חיידקים מרובים בו-זמנית יש פוטנציאל לשנות את המעקב הגנומי של פתוגנים, מה שמאפשר לנו ללכוד מידע חיוני מהר יותר ומקיף יותר מאי פעם מבלי לאבד רזולוציה. עם מחקר ההוכחה של הרעיון שלנו, גישה זו יכולה לשמש כעת בביטחון במחקר עתידי כדי ללכוד את מלוא רוחב החיידקים בסיכון גבוה באזור, ובתקווה על ידי בתי חולים כדי לעזור לעקוב ולהגביל את התפשטותם של חיידקים עמידים לטיפול. "
פרופסור Jukka Corander, מחבר בכיר משותף ממכון Wellcome Sanger ואוניברסיטת אוסלו
ד"ר הארי ת'ורפ, מחבר ראשון מאוניברסיטת אוסלו ועובד אורח במכון Wellcome Sanger, אמר: "המחקר שלנו הוא דוגמה לאופן שבו אנו יכולים להשתמש בכוחה של הגנומיקה כדי ליצור תמונה מלאה של חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה על פני אינטנסיביות יחידות טיפול וגם במקומות אחרים בבתי חולים חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה מתפתחים ומתפשטים במהירות, ולכן שיטות המעקב שלנו צריכות לעמוד בקצב שלהם. אזור, שהוא חיוני בחיזוי הסיכון ובהבנת הגורמים החיצוניים המעורבים בהתפשטות של זן ספציפי."
פרופסור פאוסטו בלדנטי, מנהל היחידה למיקרוביולוגיה ווירולוגיה, Fondazione IRCCS Policlinico San Matteo, אמר כי "היחידה שלנו זיהתה את המקרה הראשון של COVID-19 בעולם המערבי, והיינו עדים לשחר של המגיפה יחד עם המאמץ המדעי העצום ברחבי העולם על SARS-COV2 עם זאת, המחקר של החוקרים שלנו הראה כי חיידקי העל לא נעלמו. המחלה החדשה באותם ימים דרמטיים".
פרופסור ניקולס תומסון, מחבר בכיר מ-Wellcome Sanger Institute, אמר: "זיהומים עמידים לאנטיביוטיקה הם בעיה מתמשכת בבתי חולים, ולמרות שאנשי מקצוע בתחום הבריאות עובדים קשה כדי למזער אותם ככל האפשר, קשה להילחם נגד משהו שאתה יכול שילוב של גישת רצף גנומי עמוק במערכות הבריאות באופן זה נותן לאלו שעובדים בבתי חולים הזדמנות חדשה לראות ולעקוב אחר החיידקים הללו, ומסייעת באבחון זיהומים ומאפשרת זיהוי והתפרצויות של גישה זו לעזור לפתח ולשפר קווים מנחים להערכת וניהול הסיכון לזיהומים עמידים לטיפול עבור כל החולים בבית חולים, במיוחד אלה הנמצאים ביחידות לטיפול נמרץ".
