Геномное секвенирование: беспрецедентная информация о причинах пневмококковой инфекции

Геномное секвенирование: беспрецедентная информация о причинах пневмококковой инфекции

Новое исследование под руководством ученых из Гарвардской Школы здравоохранения и Института Сенгера (The Wellcome Trust Sanger Institute) в Великобритании впервые использовало технологию геномного секвенирования, чтобы отследить изменения в бактериальной популяции после применения вакцины. В ходе исследования было проведено наблюдение за тем, как изменилась популяция пневмококковой бактерии после воздействия на нее конъюгированной полисахаридной вакцины «Превнар», которая значительно сократила уровни пневмококковой инфекции в США. Работа показывает, что данная технология может быть применена в будущем для контроля эффективности вакцинации или антибиотиков, применяемых против различных видов бактериальных патогенных организмов, а также для описания новых и возникающих угроз. Исследование было опубликовано 5 мая в онлайн версии журнала Nature Genetics.

«Эта работа предоставляет нам беспрецедентную информацию о живущих и распространяющихся среди нас бактериях», – говорит один из старших авторов исследования Уильям Ханаге, адъюнкт-профессор эпидемиологии в Гарвардской Школе здравоохранения. «Мы можем охарактеризовать эти бактерии с почти невообразимой степенью детальности, и таким образом, лучше понять, что помогает им выжить даже в условиях применения эффективной вакцины».

Пневмококковая инфекция вызывается типом бактерий под названием Streptococcus pneumonia, которые присутствуют в носу и горле многих людей и распространяются через кашель, чихание или другой контакт с респираторными секретами. Условия, которые заставляют их становиться патогенными, изучены не полностью. Уровни пневмококковой инфекции среди детей – инфекции, которая может привести к пневмонии, менингиту и другим заболеваниям – снизились после выпуска в 2000 году вакцины. Однако быстро распространились штаммы бактерии, на которые воздействие вакцины направлено не было, к тому же, по всей видимости, повышается уровень резистентности бактерии к лекарственным препаратам.

Исследование, руководителями которого выступи Ханаге и его соавторы Марк Липзитч, профессор эпидемиологии, Гарвардская школа здравоохранения, и Стивен Бентли, старший научный сотрудник Института Сенгера, было нацелено на лучшее понимания реакции популяции бактерии на вакцинацию. Секвенирование всего генома – позволяющее рассмотреть ДНК-коды каждого штамма бактерий с беспрецедентной детальностью – было использовано для изучения группы из 616 образцов pneumococci, которые были собраны среди населения Массачусетса в период с 2001 по 2007 год.

Это исследование подтвердило, что части бактериальной популяции, на которые было направлено воздействие вакцины, почти исчезли, и показало, что удивительно, что их место заняли редкие типы этой бактерии существовавшие до них. Набор генов новой популяции очень похож на набор первоначальной популяции, если не считать некоторых генов, на которые оказала непосредственное воздействие вакцина. Это небольшое генетическое изменение, похоже, ответственно за значительное сокращение уровня пневмококковой инфекции.

«Широкое применение секвенирования всего генома позволит лучше контролировать бактериальные популяции – даже те, которые генетически различаются – и улучшить понимание их эволюции», – говорит Липзитч. «В ходе этого исследования нам даже удалось увидеть, как быстро эти бактерии распространяются между различными регионами Массачусетса, и идентифицировать гены, связанные с бактериями у детей различных возрастов». «В будущем у нас появится возможность наблюдать эволюционные изменения в реальном времени. Если нам удастся более быстро и точно отслеживать возникновение вызывающих заболевание бактерий, мы, вероятно, сможем лучше определять мишень для методов вмешательства, чтобы сократить бремя заболевания», – говорит Бентли.


Источник:
sciencedaily.com

Смотрите также:
Мед123.ру

Мед123.ру