人口深度测序确定口袋耐多药和致命的病原体

无与伦比的见解肺炎链球菌的秘密生活,细菌负责每年成千上万的婴儿死亡,新的研究已经揭示了来自威康桑格研究所,牛津大学Shoklo疟疾研究单位和伦敦帝国理工学院。

这项发表在今天(10月10日)在自然界微生物学,细节在个别婴儿病原体的遗传多样性,包括隐藏的耐多药和毒性菌株。研究结果表明,这种耐药变异的检测只能使用人口深测序(PDS)的方法,他们的存在可能是由于个人使用抗生素治疗。

研究突出了PDS的潜力来提高我们理解病原体肺炎链球菌和告知治疗策略当抗菌素耐药性是一个问题。

肺炎链球菌,肺炎球菌,是一种细菌病原体引起的疾病从耳部感染到肺炎、败血症和脑膜炎。它负责在九百万年全球每年感染,老年人和儿童特别容易受到影响。每年有超过300000名儿童死于肺炎链球菌感染,主要发生在低收入和中等收入国家(LMICs) 1。

并不是所有的个人领地肺炎链球菌会生病。细菌是由60%的无症状children2和一个更小的百分比的成年人。孩子通常遭到常见菌株的殖民,这允许我们的免疫系统识别和防范。作为成年人,我们往往会遭到罕见的殖民之前,我们可能没有遇到。

在这个新的研究中,研究人员在威康桑格研究所,牛津大学和伦敦帝国学院开始文档在儿童和成人肺炎链球菌的多样性。

几乎4000个样本,收集到的婴儿和母亲在两年period3,是全基因组测序来测试是否充分的多样性肺炎链球菌血统可以映射。类似于之前的研究,常见的血清型,如19和23 f在infants4更容易被发现。血清型3,负责疾病的成年人,是唯一一个被发现更频繁地在母亲。

重要的是,提高灵敏度的genomics-based方法相比,标准测试表明,少见的血清型与疾病存在于婴儿,但在低水平。

Gerry Tonkin-Hill博士威康基金会桑格研究所的这项研究的第一作者,说:“大多数细菌研究人均只看一个基因组,但是这意味着全部的多样性的细菌,我们已是没有记录的。我们想知道我们缺少通过分析许多基因组同时来自同一个人。这项研究的结果证实了全基因组测序的细菌基因组的数量是一个高度精确和有效的方法,如图所示的病有关的低数字检测血清型婴儿。”

基因组序列数据也比抗生素治疗收到个人生病而参与这项研究。分析表明婴儿的风险多药物耐药性血统被殖民后治疗。

相比之下,常见的血统,是容易被发现战胜这些耐药治疗血统的婴儿没有接受抗生素治疗。

克莱尔凌博士是这项研究的第一作者从Shoklo疟疾研究单位,泰国,说:“人类,特别是儿童,常常同时众多肺炎球菌菌株,它们相互竞争和其他物种的菌株。在某种程度上这是一个好消息,紧张,我们可以用抗生素治疗比耐药菌株主要在正常情况下,但事实上,治疗耐多药菌株获得了优势有关。”

类似于其他病原体感染人类,有一个越来越大的威胁从肺炎链球菌的抗菌耐药菌株不容易常用药物。人们认为,过度使用抗生素有助于抵抗,但这些药物挽救生命并保持我们最好的防御感染细菌。提高我们使用抗生素的一种方法是通过精密医学,造成感染的菌株在哪里确认,以便可以使用最合适的药物。

教授斯蒂芬•宾利Wellcome基金会桑格研究所的这项研究的资深作者,说:“这项研究让我们跟踪的高分辨率肺炎链球菌感染过程中随着时间的推移,最后给我们的数据我们需要解决的问题如药物敏感和耐药细菌如何互相竞争。这种方法显示了我们如何,有足够的资源和专业知识,基因组监控能够提供的信息我们需要了解菌株引起的感染,和哪种治疗方式是最可能成功的人”。

参考:凌Tonkin-Hill G、C, Chaguza C, et al .肺炎球菌在宿主多样性殖民期间,传输和处理。Nat Microbiol。10月10日在线发表2022:1-14。doi:10.1038 / s41564 - 022 - 01238 - 1

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