Анализ генома супербактерии дал важную, новую информацию, которая может помочь в усилиях по противодействию устойчивости бактерии к антибиотику последней инстанции. Результаты исследования, проведенного учеными из Центра медицинских наук Техасского университета в Хьюстоне (UTHealth), опубликованы в сентябре. 8 выпуск Медицинского журнала Новой Англии.
Супербактерии – это бактерии, устойчивые ко многим антибиотикам, которые представляют собой одну из самых серьезных проблем со здоровьем в 21 веке. Инфекции, вызванные этими бактериями, могут привести к более длительным заболеваниям, длительному пребыванию в больнице и в некоторых случаях к смерти. Устойчивость к антибиотикам растет, и альтернативные методы лечения часто оказываются неоптимальными.
Исследователи сосредоточили свое внимание на супербактерии, называемой устойчивыми к ванкомицину энтерококками (VRE), которая представляет собой кишечную бактерию, устойчивую к нескольким антибиотикам, в частности к ванкомицину, лекарству, которое использовалось для лечения потенциально смертельных инфекций, связанных с больницей.
"Это вторая по распространенности бактерия, выделяемая от пациентов в U.S. больницы после стафилококков," сказал Сезар Ариас, M.D., Ph.D., ведущий автор исследования и главный исследователь. Он доцент медицины в Медицинской школе UTHealth.
"Проблема в том, что VRE стал настолько устойчивым, что у нас больше нет надежных антибиотиков для его лечения," Ариас сказал. "Даптомицин – один из немногих антибиотиков, обладающих активностью против VRE, и обычно используется в качестве последнего средства. Кроме того, этот конкретный супербактерий часто наблюдается у ослабленных пациентов, таких как пациенты в отделениях интенсивной терапии, получающие лечение рака и пациенты, получающие трансплантаты, среди прочих; поэтому появление резистентности во время терапии – большая проблема."
Сам по себе VRE может развить устойчивость к даптомицину во время лечения. Чтобы выяснить, почему, исследователи сравнили геномы образцов бактерий, взятых из крови пациента с инфекцией кровотока VRE, получавшего даптомицин. Бактерия развила устойчивость к даптомицину, и впоследствии пациент умер.
Сравнивая генетический состав бактерии до и после того, как у нее развилась устойчивость к даптомицину, исследователи смогли выявить изменения в генах, напрямую связанные с устойчивостью к антибиотикам. "Наше исследование дает прямое обоснование того, что изменения двух бактериальных генов достаточны для развития устойчивости к даптомицину при VRE во время терапии," Ариас сказал.
Барбара Мюррей, м.D., соавтор и директор отдела инфекционных заболеваний Медицинской школы UTHealth, сказал, "Эти результаты закладывают основу для понимания того, как бактерии могут стать устойчивыми к даптомицину, что открывает огромные возможности для нацеливания на функции, кодируемые этими мутированными генами. Это будет шагом к разработке столь необходимых новых лекарств. То есть, как только мы поймем точный механизм сопротивления, можно приступить к разработке стратегий, которые блокируют или атакуют механизм сопротивления."
Мюррей, обладатель J. Добавлен профессор Ральфа Медоуза по внутренним болезням, "Это исследование выявило гены, никогда ранее не связанные с устойчивостью энтерококков к антибиотикам. Геномный подход, использованный в исследовании, очень мощный и позволил точно определить конкретные гены и мутации в них, которые привели к неэффективности терапии даптомицином (CUBICIN®) и способствовали летальному исходу пациента."
Лаборатория Ариаса проводит дополнительные исследования, необходимые для определения точных механизмов, с помощью которых изменения генов позволяют бактерии победить антибиотик. "Есть мутации, которые, по-видимому, изменяют оболочку бактериальной клетки, которая является мишенью антибиотика. Модификации, вызванные мутациями генов, могут изменить клеточную оболочку, чтобы избежать убийства этими антибиотиками. Мы считаем, что эти изменения являются общим механизмом, с помощью которого бактерии защищают себя," Ариас сказал.
Герберт Дюпон, М.D., обладатель Мэри W. Келси, заслуженный профессор медицинских наук и директор Центра инфекционных заболеваний Школы общественного здравоохранения Техасского университета, сказал, "Двадцать лет назад устойчивые к антибиотикам бактерии чаще вызывали внутрибольничные инфекции у людей с основным заболеванием или у людей пожилого возраста. Теперь резистентные бактерии часто встречаются в сообществе у здоровых людей, что делает лечение очень сложным."