Секвенирование ДНК супербактерии MRSA может точно идентифицировать пациентов, подвергающихся наибольшему риску смерти, и может помочь медикам разработать новые методы лечения по мере того, как мы движемся к персонализированной медицине, говорят ученые, публикующиеся в журнале Nature Microbiology.
MRSA - это бактерия Staphylococcus aureus, которая стала устойчивой к большинству типов антибиотиков, и до 20 процентов пациентов с инвазивными инфекциями умирают.
Хотя S. aureus является распространенной бактерией, живущей на коже, попадание внутрь организма через порез может вызвать септицемию (заражение крови). Эта потенциально опасная для жизни инфекция ежегодно поражает тысячи пациентов в Великобритании.
В британских больницах обнаруживают два основных штамма MRSA, которые называются CC22 и CC30.
Впервые группа ученых во главе с Центром эволюции Милнера при Университете Бата смогла изучить образцы крови примерно 300 пациентов с септицемией, наблюдая за поведением различных штаммов MRSA и оценивая их летальность..
Они изучили генетический код заражающих бактерий MRSA и сопоставили эту информацию с индивидуальными факторами риска для каждого пациента, включая возраст, наличие каких-либо других заболеваний, и отметили, был ли пациент жив после 30 дней после заражения. инфекцию и, в случае смерти, способствовал ли MRSA их смерти.
В сочетании эта информация позволила команде с высокой точностью предсказать вероятность выживания человека при заражении MRSA.
Доктор Рут Мэсси, руководившая исследованиями в Центре эволюции Милнера при Университете Бата, сказала: «Наше исследование важно, потому что мы впервые собираем данные о пациентах, а не полагаемся исключительно на модели животных. Мы объединили информацию от реальных людей с данными о фенотипе и последовательности ДНК бактерий, вызывающих инфекции.
Впервые мы смогли предсказать, какие штаммы наиболее вирулентны или могут вызвать заболевание, а также результаты заражения.
«Ранее мы обнаружили, что наиболее высокотоксичные штаммы MRSA с меньшей вероятностью вызывают септицемию, однако это исследование показывает, что, когда это происходит, он более смертоносен, чем другие штаммы. Ясно, что мы все еще предстоит пройти долгий путь, чтобы понять, как этот патоген вызывает заболевание».
Секвенирование ДНК проводилось наряду с измерением токсичности или способности убивать человеческие клетки штаммов MRSA, а также их способности образовывать опасные биопленки. Биопленки образуются, когда группы бактерий выделяют белки, которые склеивают их вместе и покрывают поверхности слизью. Биопленки облегчают бактериям уклонение от иммунной системы пациента и могут блокировать действие антибиотиков. Они представляют собой особую проблему у пациентов, использующих катетеры, поскольку до половины пациентов могут заразиться инфекцией.
Исследователи обнаружили, что для штаммов CC22 их токсичность и способность образовывать биопленки играют важную роль в том, выжил ли пациент после заражения. Однако они, по-видимому, не влияют на исход заболевания у пациентов, инфицированных штаммами CC30, а это означает, что этот штамм убивает людей по-другому.
Исследователи надеются, что эта информация поможет исследователям лучше понять, как убивает MRSA, и, следовательно, поможет в разработке новых методов лечения и инфекционного контроля.
Д-р Мэсси добавил: «К сожалению, 20 процентов пациентов с септицемией умирают, и число случаев заболевания растет - это говорит о том, что существующие варианты инфекционного контроля и лечения недостаточны для решения этой важной проблемы со здоровьем».
Мы определили, что MRSA убивает людей по-разному в зависимости от штамма, и что штаммы CC30 с низкой токсичностью убивают пациентов по пока неизвестному механизму. Возможно, они лучше уклоняются от иммунной системы. Нам нужны дальнейшие исследования, чтобы выяснить, как они это делают, чтобы разработать новые методы лечения этих пациентов.
«Наше исследование еще раз демонстрирует использование комбинированного подхода к геномике и анализу данных для улучшения нашего понимания бактериальной инфекции на индивидуальном уровне, что станет важным шагом на пути к персонализированной медицине и лечению инфекционных заболеваний».
В состав группы исследователей вошли ученые из университетов Бата, Эксетера, Бристоля, Кембриджа и Лондонской школы гигиены и тропической медицины. Результаты опубликованы в Nature Microbiology.