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基因指纹可以帮助预测细菌的抗生素耐药性
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年01月30日 来源:news-medical
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抗生素耐药性是全球公共卫生危机,每年造成100多万人死亡。世界卫生组织(World Health Organization)估计,到2050年,随着越来越多的细菌对抗癌药物产生防御作用,它可能会超过癌症和心脏病,成为导致死亡的主要原因。
抗生素耐药性是全球公共卫生危机,每年造成100多万人死亡。世界卫生组织(World Health Organization)估计,到2050年,随着越来越多的细菌对抗癌药物产生防御作用,它可能会超过癌症和心脏病,成为导致死亡的主要原因。
根据发表在《自然通讯》上的一项新研究,杜兰大学的研究人员已经在细菌中发现了一种独特的遗传特征,可以预测它们产生抗生素耐药性的可能性。这些发现可以帮助研究人员更快地确定基于精确的治疗方法,这些治疗方法可以更有效地对抗致命的、耐药的病原体。
“如果我们在对其基因组进行测序时看到这种模式,那么如果你试图治疗它,我们可以预期它会变得耐药,”主要作者卡伦·霍尔博士说,她在2024年从杜兰大学医学院毕业之前领导了这项研究。
研究的中心是铜绿假单胞菌,一种已知具有多药耐药史的细菌,也是医院感染的常见原因。这种细菌很容易在一种特定的DNA修复途径中出现缺陷,这种情况会刺激细菌快速突变,从而增加耐药性产生的几率。
在分析了细菌基因组的突变特征——一种在癌症研究中通常用于绘制肿瘤遗传变化的技术——之后,研究小组发现了一种与这些DNA修复缺陷相关的独特模式,这种模式准确地预测了细菌产生抗生素耐药性的潜力。
它本质上是一个指纹,能够预测潜在的多重耐药细菌的存在。”
Zac Pursell博士,杜兰大学医学院生物化学和分子生物学副教授
只有在用抗生素治疗细菌而不能杀死它们时,才会产生耐药性,这强调了确定适当治疗途径的必要性。更糟糕的是,研究结果表明,细菌对最初治疗中没有涉及的药物产生了耐药性。
霍尔说:“超过50%的抗生素处方要么是不必要的,要么是错误的治疗方法,如果你提供了错误的抗生素,你就会促进越来越多的耐药性。”
重要的是,可以识别细菌“指纹”的DNA测序技术也可以为临床医生识别攻击点。研究人员发现,他们成功地识别了不同的耐药途径,并针对这些途径施用了特定的抗生素组合,从而防止了细菌获得耐药性。
尽管这一发现仍处于早期阶段,但一种诊断工具的成功创造可以减少抗生素的过度使用,并允许更精确地治疗细菌感染。霍尔现在是Informuta Inc.的首席执行官兼联合创始人,这是一家位于圣地亚哥的初创公司,旨在开发一种机器学习模型,可以扫描细菌样本并预测抗生素耐药性的发展。
“现在绝对没有这样的东西可用,它将改变这么多患者的游戏规则。抗生素耐药性一年比一年严重,”霍尔说。“我相信正确的抗生素管理和准确的诊断是解决这个难题的重要部分。”
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