Этот штамм, изолят Klebsiella pneumoniae, был выделен из инфекции тазобедренного сустава пациента в Неваде, который не ответил на лечение антибиотиками и умер в 2016 году. Микроб является одним из первых зарегистрированных штаммов K. pneumoniae. в CDC, который был устойчив ко всем 26 антибиотикам, доступным для лечения, говорит Том де Ман, эксперт по биоинформатике в CDC, который руководил исследованием. Бактерии и другие патогены могут развить устойчивость к лекарствам после повторного воздействия, а это означает, что более широкое использование этих методов лечения может фактически сделать выжившие штаммы сильнее.
«Правильный препарат в правильной дозе, принимаемый в течение правильной продолжительности, спасает жизнь», - говорит Элисон Халпин, молекулярный эпидемиолог из CDC, чья лаборатория провела исследование. «Но чрезмерное употребление может привести к неблагоприятным последствиям, включая развитие резистентности».
Де Ман и его сотрудники идентифицировали четыре гена, которые, как известно, придают устойчивость к бета-лактамам, семейству антибиотиков широкого спектра действия, часто используемых для лечения грамположительных и грамотрицательных инфекций. Например, препараты на основе пенициллина являются бета-лактамами. Два из этих генов были обнаружены на хромосоме, что означает, что они находились в наследуемом генетическом материале микроба. Два были обнаружены на плазмидах, которые представляют собой круглые фрагменты ДНК, которые легко передаются от зародыша к зародышу и часто ответственны за резистентность. Другие гены, выявленные в ходе анализа, связаны с устойчивостью к фосфомицину, тетрациклинам и другим антибиотикам.
Изолят, находящийся в центре нового исследования, относится к типу штамма, который распространился по всему миру. Плазмиды, обнаруженные в исследовании, также предполагают, что этот микроб может быть связан с устойчивыми бактериями, о которых сообщалось в других странах, включая Китай, Непал, Индию и Кению, - подсказки, которые дают исследователю представление о том, откуда мог возникнуть изолят.
Геномный анализ предоставит работникам здравоохранения более полную информацию об устойчивых инфекциях, говорит де Ман. Информация о том, какие штаммы имеют какие гены, может помочь в разработке более точных тестов, которые можно использовать в больницах и медицинских центрах. «Мы можем найти новые механизмы сопротивления», - говорит он. Тесты, основанные на анализе всего генома, могут помочь эпидемиологам распознавать и сдерживать устойчивые штаммы до того, как они распространятся среди других пациентов. Хотя сейчас это невозможно, в будущем геномная информация может помочь в принятии решений и стратегии лечения.
«Из этой информации мы, скорее всего, узнаем, какие лекарства работают, а какие нет», - говорит де Ман.
За последние два года CDC создал сеть лабораторий по всей территории Соединенных Штатов, которые отслеживают появление и распространение устойчивых патогенов, таких как K. pneumoniae. По словам Халпина, эти центры предназначены для быстрого выявления опасных микробов с целью как можно быстрее остановить их передачу. Однако угроза устойчивости к противомикробным препаратам никуда не исчезает, и для борьбы с ней потребуются глобальные усилия.
«Бактерии будут продолжать развиваться», - говорит Халпин. «Мы не можем остановить сопротивление, потому что это часть биологии. Но мы хотим замедлить его».