本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
耐药细菌的基因序列帮助科学家更好地了解这些可怕的感染是如何进化并逃避治疗的。但是,这些超级细菌仍在夺走许多在医院、诊所和疗养院感染它们的人的生命。最近,这些难以治疗的感染在医疗环境中很容易传播开来。
研究人员可能很快就能实时追踪疫情爆发,这要归功于测序技术的进步。这是澳大利亚昆士兰大学化学与分子生物科学学院以及澳大利亚传染病研究中心的马克·沃克和斯科特·比斯顿在11月29日发表于《科学》杂志在线版的一篇文章中提出的。“基因组测序可以提供信息,使医疗机构在实施预防措施方面占据领先地位,”他们写道。
目前的预防措施,如增加医护人员洗手和隔离感染患者,已帮助减少了许多医疗相关感染的传播。但是,这些可预防的感染每年仍在美国导致约10万患者死亡。
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沃克和比斯顿认为,基因组学有能力“彻底改变临床微生物学的当前实践”,目前临床微生物学主要依赖于在实验室中培养病原体来研究菌株差异——这是一个耗时的过程。一些有希望的例子已经出现。
2011年,美国国立卫生研究院临床中心爆发了对大多数已知抗生素具有耐药性的肺炎克雷伯菌(KPC),导致11名患者死亡,并感染了许多其他患者。对患者和医护人员的样本进行基因测序使流行病学家能够将疫情追溯到一名患者,并追踪其传播途径。
KPC 分析甚至查明了一起传播事件,其中一台受污染的呼吸机被用于一名新患者。研究人员指出,这种详细程度表明了“基于基因组测序的流行病学影响医院管理实践的能力”。
然而,这些发现是在疫情爆发后做出的。“在实时临床情况下,这些信息将能够对其他患者或医护人员进行进一步的定向检测,以识别中间携带者,”沃克和比斯顿写道。
为了更接近实时追踪,研究人员对英国剑桥一家新生儿重症监护病房 2011 年爆发的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 (MRSA)的菌株进行了测序和分析,当时疫情仍在发生。当地的临床微生物学家想知道,感染超级细菌的婴儿的菌株是否与目前在其他诊所和医院区域传播的菌株有关。一个团队对样本进行了测序,发现并非所有菌株都相关,但新生儿病房确实存在明显的疫情爆发群。然后,微生物学家能够追踪潜在的传播途径,从而降低进一步传播的风险。在台式测序仪上完成的基因测序还提供了有关菌株的毒性和其抗生素耐药性性质的信息。
沃克和比斯顿指出,这些实例“指出了未来直接对临床样本进行测序可以实现当天诊断、抗生素耐药基因谱分析和毒力基因检测”。这种测序和分析对于大多数医疗机构来说仍然过于昂贵和劳动密集。但是,随着技术的进步,将工具纳入可及范围,临床微生物学家可能很快就能够在这些超级细菌爆发之前将其扼杀。