研究人员首次预测细菌何时会对抗生素产生耐药性

这项研究结果发表在《自然通讯》杂志上，这将使医生在未来选择细菌感染的最佳治疗方法。

由大奥蒙德街医院(GOSH)和伦敦大学学院大奥蒙德街儿童健康研究所领导的团队与秘鲁结核病项目合作，并由Wellcome和美国国立卫生研究院(National Institutes of Health, USA)资助，对3000多个结核病样本的全基因组进行了测序。通过病人追溯近20年来的结核病感染情况。

耐多药结核病是一个巨大的、不可持续的负担，在少数国家发现了完全耐药菌株。随着卫生系统努力应对这一流行病，全球结核病治疗进展放缓。

为了更好地理解并最终更好地治疗结核病，这项新研究首次确定了如何在耐药性突变发生之前先发制人。研究人员将这一概念称为“预耐药”:当一种致病微生物——比如病毒或细菌——在未来产生耐药性的内在风险更大时。

通过分析数千个细菌基因组，这项研究有可能应用于其他传染病，并为个性化病原体“基因组疗法”铺平道路。在这种疗法中，根据致病的特定病原体的DNA选择药物，防止产生耐药性。

这项工作是在秘鲁利马郊区17年研究的成果，在那里，Louis Grandjean博士领导着一个研究小组，他是伦敦大奥蒙德街儿童健康研究所的传染病顾问和副教授。

这个国际研究小组比较了来自3135个不同样本的结核病样本，重建了结核病细菌的“家谱”——即俗称的系统发育。然后，该团队使用计算分析来识别细菌的祖先遗传密码，然后产生耐药性。该团队通过观察家谱的“分支”来确定与耐药性发展相关的关键变化，以了解哪些最有可能继续产生耐药性。

作者描述了结核病基因组的变异如何预测一个特定的分支可能产生耐药性，然后在一个独立的全球结核病数据集中验证了他们的发现。

格兰德让博士是这项国际研究的资深作者，他说:“我们正在用尽抗生素的选择，而我们所拥有的选择往往是有毒的——我们必须更聪明地使用我们所拥有的东西来防止耐药性。”

“这是第一个表明我们可以战胜耐药性的例子。这将允许我们在未来使用病原体基因组来选择最佳治疗方法。”

该论文的第一作者、伦敦大学学院大奥蒙德街儿童健康研究所的博士生Arturo Torres Ortiz说:“我们希望这一发现可以提供一种治疗困难情况的方法，即针对未来最有可能产生耐药性的特定病原体基因组。”

Journal Reference:

Arturo Torres Ortiz, Jorge Coronel, Julia Rios Vidal, Cesar Bonilla, David A. J. Moore, Robert H. Gilman, Francois Balloux, Onn Min Kon, Xavier Didelot, Louis Grandjean. Genomic signatures of pre-resistance in Mycobacterium tuberculosis. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-27616-7