Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications в мае, доказывает: опасные бактерии могут эволюционировать и вырабатывать устойчивость к антибиотикам прямо во время лечения у пациента. Мониторинг этих генетических изменений в реальном времени дает врачам беспрецедентную возможность перехитрить инфекцию.
«Наше исследование впервые показало, что отслеживая бактериальную эволюцию в реальном времени, секвенирование генома может раскрыть уловки, используемые бактериями для выживания, давая врачам возможность оставаться на шаг впереди и подбирать лечение под конкретный штамм», – заявил ведущий исследователь доктор Стефано Джульери, клиницист и врач-инфекционист Института Доэрти в Мельбурне, Австралия.
Ученые сосредоточились на Staphylococcus aureus (S. aureus). Эта бактерия безвредно обитает у 30% людей, но способна вызывать тяжелые инфекции, превращаясь в супербактерию – микроорганизм, устойчивый к множеству антибиотиков. Ключевым стало понимание разницы между персистирующей инфекцией (положительный тест после ≥5 дней терапии) и рецидивирующей (повторное заражение после успешного лечения). Различение этих сценариев критично для выбора препаратов.
Команда проанализировала S. aureus, выделенные у 11 пациентов с неэффективной антибиотикотерапией. Исследовав 60 различных штаммов, ученые искали признаки «адаптивной эволюции» – генетических изменений, позволяющих бактериям выживать под воздействием лекарств. Результат оказался тревожным: примерно треть всех изученных штаммов продемонстрировала признаки такой адаптивной эволюции. Мутации происходили именно в генах, ранее связанных с устойчивостью к антибиотикам. Это прямо указывало на необходимость смены схемы лечения.
Чтобы оценить клиническую ценность метода, ученые провели опрос. Они представили 25 инфекционистам со всего мира описания случаев тех же 11 пациентов – в одном варианте с данными эволюционного анализа, в другом – без. Результат был впечатляющим: получив отчет об эволюции бактерий, 34% врачей изменили свои первоначальные рекомендации по антибиотикам или длительности терапии.
Хотя масштаб исследования был ограничен (всего 11 пациентов), его главная ценность – в предоставлении «доказательства концепции». Реальный мониторинг эволюции бактерий может кардинально улучшить оценку причин провала лечения и выбор последующих шагов. «Этот инструмент может значительно повлиять на наш процесс принятия решений... Поэтому мы приветствуем новые технологии, способные быстро предоставлять более точные данные, чтобы повысить уверенность в наших решениях», – отметила в комментарии для Live Science доктор Куен Нгуен, доцент медицины Питтсбургского университета, не участвовавшая в исследовании.
Основными препятствиями для широкого внедрения остаются высокая стоимость геномного секвенирования и время, необходимое для получения результатов. Будущие исследования должны определить оптимальные пути клинического применения этого подхода и протестировать его на больших группах пациентов. Поиск ответов на вызовы устойчивости к антибиотикам актуален как никогда:
Антибиотикорезистентность делает некогда спасительные лекарства бесполезными. Можно ли это обратить вспять?
Опасные «супербактерии» наступают, а антибиотики не могут остановить их рост. Что способно?
Супербактерии распространяются. Как предотвратить устаревание антибиотиков?
Изображение носит иллюстративный характер
«Наше исследование впервые показало, что отслеживая бактериальную эволюцию в реальном времени, секвенирование генома может раскрыть уловки, используемые бактериями для выживания, давая врачам возможность оставаться на шаг впереди и подбирать лечение под конкретный штамм», – заявил ведущий исследователь доктор Стефано Джульери, клиницист и врач-инфекционист Института Доэрти в Мельбурне, Австралия.
Ученые сосредоточились на Staphylococcus aureus (S. aureus). Эта бактерия безвредно обитает у 30% людей, но способна вызывать тяжелые инфекции, превращаясь в супербактерию – микроорганизм, устойчивый к множеству антибиотиков. Ключевым стало понимание разницы между персистирующей инфекцией (положительный тест после ≥5 дней терапии) и рецидивирующей (повторное заражение после успешного лечения). Различение этих сценариев критично для выбора препаратов.
Команда проанализировала S. aureus, выделенные у 11 пациентов с неэффективной антибиотикотерапией. Исследовав 60 различных штаммов, ученые искали признаки «адаптивной эволюции» – генетических изменений, позволяющих бактериям выживать под воздействием лекарств. Результат оказался тревожным: примерно треть всех изученных штаммов продемонстрировала признаки такой адаптивной эволюции. Мутации происходили именно в генах, ранее связанных с устойчивостью к антибиотикам. Это прямо указывало на необходимость смены схемы лечения.
Чтобы оценить клиническую ценность метода, ученые провели опрос. Они представили 25 инфекционистам со всего мира описания случаев тех же 11 пациентов – в одном варианте с данными эволюционного анализа, в другом – без. Результат был впечатляющим: получив отчет об эволюции бактерий, 34% врачей изменили свои первоначальные рекомендации по антибиотикам или длительности терапии.
Хотя масштаб исследования был ограничен (всего 11 пациентов), его главная ценность – в предоставлении «доказательства концепции». Реальный мониторинг эволюции бактерий может кардинально улучшить оценку причин провала лечения и выбор последующих шагов. «Этот инструмент может значительно повлиять на наш процесс принятия решений... Поэтому мы приветствуем новые технологии, способные быстро предоставлять более точные данные, чтобы повысить уверенность в наших решениях», – отметила в комментарии для Live Science доктор Куен Нгуен, доцент медицины Питтсбургского университета, не участвовавшая в исследовании.
Основными препятствиями для широкого внедрения остаются высокая стоимость геномного секвенирования и время, необходимое для получения результатов. Будущие исследования должны определить оптимальные пути клинического применения этого подхода и протестировать его на больших группах пациентов. Поиск ответов на вызовы устойчивости к антибиотикам актуален как никогда:
Антибиотикорезистентность делает некогда спасительные лекарства бесполезными. Можно ли это обратить вспять?
Опасные «супербактерии» наступают, а антибиотики не могут остановить их рост. Что способно?
Супербактерии распространяются. Как предотвратить устаревание антибиотиков?
