研究人员发现了耐药结核病的罕见遗传标记
对许多人来说,结核病似乎是一种过去时代的疾病。但它仍然每年夺去一百多万人的生命。问题越来越严重,因为结核分枝杆菌这种导致结核病的病原体继续进化出对用于治疗结核病的抗生素的耐药性。
现在,圣地亚哥州立大学的研究人员已经发现了罕见的基因标记结核分枝杆菌这可以提高对这种疾病耐药菌株的早期检测,有助于防止它们的传播。
寻找难以捉摸的变异
测试某人是否患有一种不再对其产生反应的结核病标准治疗,临床医生培养粘液样本从呼吸道然后用抗生素.
圣地亚哥州立大学公共卫生教授Faramarz Valafar说:“但由于结核病增长缓慢,这需要几周的时间。”“在那几周内,病人四处传播可能对抗生素有耐药性的结核病。”
他说分子诊断工具要快得多。这些测试对常见的耐药基因标记进行检测,从而可以更及时地进行治疗。但是具有罕见耐药机制的结核病菌株仍然无法进行分子检测。
Valafar说:“它们没有共同的遗传标记,但它们具有耐药性。”这导致临床医生错误地得出标准结核病药物可以杀死细菌的结论。“因此,患者服用了错误的药物,并在他们意识到这些药物不起作用之前,继续感染他人数周,有时数月。所以我们真的想防止这种情况发生。”
Valafar实验室的博士生德里克·康克尔-古铁雷斯(Derek conkel - gutierrez)领导了与耐药性相关的罕见基因突变的研究。研究人员获得了结核分枝杆菌来自七个抗生素耐药性普遍存在的不同国家。对这些样本进行培养后发现,尽管分子诊断未能发现它们,但其中一些确实具有耐药性。
康克尔-古铁雷斯说:“首先,我们确认它们没有已知的标记,然后我们开始寻找只在这些无法解释的耐药菌株中出现的其他突变。”
研究人员确定了一组罕见的基因突变这可能有助于阻止常见的结核病药物卡那霉素干扰病原体合成所需蛋白质的能力,使其对病原体无害。另一组突变可能会对结核病药物卷曲霉素产生同样的作用。
这项研究发表在该杂志上抗菌药物和化疗.
“这份手稿识别了潜在的标记;为下一代更全面的分子诊断平台选择标记的验证工作还在前面,”Valafar说。
他说,鉴于抗生素耐药性的演变,分子诊断将需要经常更新,并针对结核病抗生素耐药性普遍存在的世界不同地区进行调整。Conkle-Gutierrez表示同意。
“进入并真正寻找这些无法解释的病例,将它们带进来,对它们进行测序,这是一个庞大而昂贵的项目,但需要这样做才能找到这些罕见的病例,这样它们就不会从裂缝中溜走并传播,导致更多的抗生素耐药性而未被发现。”
正如研究人员在20世纪了解到的那样,拯救生命的抗生素的广泛使用可能已经改变了医学,但细菌病原体,比如结核分枝杆菌,很快就产生了抗药性。这是因为在这些强力药物的冲击下存活下来的细菌菌株携带突变,使它们能够持续存在并在数量上繁殖。在牲畜和人类非细菌感染(如病毒引起的感染)中使用抗生素加剧了这种情况。
结核病离我们很近
据估计,世界上大约四分之一的人口感染了结核病,结核病有两个阶段:潜伏期和活跃期。大多数人停留在潜伏期是因为身体免疫系统控制细菌负荷。他们没有症状,也没有传染性。大约10%的感染转化为活动性结核病。患者随后会出现症状,并可能将疾病传播给他人。
瓦拉法说:“这对美国来说也是一个非常重要的公共卫生问题。”他说,美国很多人都患有潜伏性结核病。“令人担忧的是,像COVID这样的其他肺部感染可能会压倒免疫系统,并引发结核病进入活跃期。如果这种情况发生,结核病在西方世界也将成为一个更大的问题。我们已经在艾滋病合并感染中看到了这一点。尽管艾滋病毒不是肺部疾病,但由于它会削弱免疫系统,导致结核病的发病。大多数感染艾滋病毒的患者死于结核病,而不是艾滋病。”
最终,迫切需要一种有效的结核病疫苗。在此之前,改进分子诊断学用于检测抗生素耐药性对控制发病率很重要。为此,Valafar的实验室最近获得了直接测序的拨款耐药来自受感染的肺组织的结核病
他说:“这将真正突破结核病研究界一直面临的一些障碍。”
更多信息:全基因组关联研究揭示结核分枝杆菌二线注射药物耐药常见和罕见遗传标记的分布抗菌药物和化疗(2022)。DOI: 10.1128 / aac.02075-21