האשמים הגנטיים האחראים להתפשטות עמידות רב -תרופתית (MDR) בחיידקים זוהו על ידי מחקרים חדשים במיפוי 100 שנות התפתחות חיידקים.
מומחים במכון וולקום סנגר, אוניברסיטת באת ', הסוכנות לביטחון הבריאות בבריטניה (UKSA) ומשתפי הפעולה שלהם, ניתחו למעלה מ -40,000 פלסמידים מדגימות חיידקים היסטוריות והווה שנלקחו בשש יבשות, מערך הנתונים הגדול ביותר מסוגו.
פלסמידים הם מבנים הניתנים להעברה בחיידקים המאפשרים לזנים שונים לשתף מידע גנטי. במחקר זה, שפורסם היום (25 בספטמבר) ב מַדָעהחוקרים מצאו כי מיעוט הפלסמידים גורם לרוב ההתנגדות הרב -תרופית בעולם. בעתיד, פיתוח דרכים למיקוד אלה עלול להוביל לטיפולים חדשים למאבק בזיהומים עמידים לטיפול ברחבי העולם.
נכון לעכשיו, זיהומים עמידים לטיפול גורמים לפחות למיליון מקרי מוות ברחבי העולם מדי שנה, כאשר מספר זה צפוי לעלות. בעוד שחלק מהחיידקים והפטריות נושאים גנים עמידים אנטי -מיקרוביאליים (AMR) באופן טבעי, הופעתם והתפשטותם של גנים MDR ו- AMR נקשרה בעקביות לשימוש באנטיביוטיקה.
במחקר זה, החוקרים הצליחו לנתח דגימות חיידקים משנת 1917, תקופה לפני גילוי האנטיביוטיקה. הצוות מצא כי פלסמידי האבות שהמשיכו להפוך למפזרים גלובליים של גנים AMR לא הכילו תחילה גנים עמידים. הם התפתחו כדי להשיג התנגדות זו ככל שהשימוש באנטיביוטיקה גדל. צאצאיהם, קבוצה קטנה יחסית של פלסמידים מודרניים, מעניקים כעת התנגדות הן לאנטיביוטיקה מהשורה הראשונה והן לאנטיביוטיקה אחרונה, מה שהופך אותם לאיום עצום על בריאות האדם.
על ידי צלילה למאה השנים האחרונות של ההיסטוריה החיידקית, הצוות גם פיתח מודל להתפתחות פלסמיד, והדגיש את שלושת המסלולים המובחנים פלסמידים יכולים לנקוט.
הפלסמידים המודרניים המכילים גנים MDR עלו משניים מהנתיבים הללו. או שהם נוצרו על ידי גני AMR שהוכנסו למבנה פלסמיד קיים, או שהפלסמידים הללו היו תוצאה של מיזוג עם פלסמיד אחר. הפלסמידים הנוצרים על ידי היתוך ניתנים להעברה מאוד בין מינים שונים של חיידקים.
מכיוון שפלסמידים אלה נמצאים על פני מינים חיידקיים שונים שונים, פיתוח דרכים למקד את הפלסמידים הנושאים AMR עלול להוביל לטיפולים חדשים למאבק בזיהומים מרובים עמידים לטיפול ברחבי העולם.
בנוסף, המודל שפותח כדי להסביר את מאה השנים האחרונות של האבולוציה יכול לעזור לחזות כיצד מאה השנים הבאות עשויות ללכת. זה יכול לעזור לחזות התפרצויות ודפוסים של מחלות זיהומיות ולהשתמש בו כדי ליידע אסטרטגיות לבריאות הציבור להפסקת התפשטות המחלה הזיהומית.
ד"ר אדריאן קזארס, המחבר הראשון במכון וולקום סנגר, אמר: "פלסמידים הם נהגי מפתח להישרדות חיידקים נגד אנטיביוטיקה. על ידי חזרה אחורה בזמן דרך אוספים היסטוריים ייחודיים, אנו חושפים כיצד פלסמידות הסתכמו לעידן האנטיביוטי, והמסע האבולוצירי, שהפכו את המיעוט שלהם לטיפול בנוגדן המניע את המפגעים המניעים את המרתקים. היום.
המחקר שלנו משלב נתונים היסטוריים ומודרניים כדי לתת נקודת מבט חדשה על אורח החיים האבולוציוני שיכולים להיות פלסמידים שונים, בין אם זה משתנה לאט, מתמזג לחלוטין עם פלסמידים אחרים, או להיעלם ולהשאיר שברים גנטיים שממוחזרים אז 'לחלקים'. באמצעות המחקר שלנו, אנו יכולים לראות את ההשפעה של שימוש באנטיביוטיקה אנושית ואת הצל של כוחות סלקטיביים אחרים, המאתגרים גם את החיידקים והפלסמידים שלהם. "
פרופסור זמין איקבל, סופר סניור משותף במרכז מילנר לאבולוציה, אוניברסיטת באת '
ד"ר שרה אלכסנדר, UKHSA מובילה למחקר, אמרה: "המחקר פורץ הדרך הזה בונה על שיתוף פעולה ארוך שנים ומוצלח בין האוסף הלאומי של תרבויות מסוגים (NCTC) לבין מכון סנגר וולקום. התרומה הנדיבה של אוסף ה- DNA של ה- NCTC מאפשרת לנו לשמר את השטח של ה- NCTC. חיידקים לא השתנו מאז שהופקדו, אפילו במשך עשורים רבים.
פרופסור ניק תומסון, סופר סניור המשותף במכון וולקום סנגר, אמר: "מחקר זה בונה על התפקיד העשיר והמוביל שבריטניה שיחקה בגילוי והתפתחות של אנטיביוטיקה לטיפול בזיהומים אנושיים ובעלי חיים. כאן שילבנו את המומחיות בין המוסדות, והשתלטו על האירועים היסטוריים בארגון היסטוריים בארגון היסטוריים. אחד האתגרים המשמעותיים ביותר העומדים בפנינו כיום – זיהומים בלתי ניתנים לטיפול.
