روش ردیابی ژنومی ابر میکروب ها در بیمارستان

به گزارش واحد ژنتیک پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، محققان، تکنیک ژنومیک جدیدی را توسعه داده اند که می تواند به طور همزمان گسترش چندین ابر میکروب را در بیمارستان ردیابی کند و به پیشگیری و مدیریت سریع تر و موثرتر عفونت های بیمارستانی کمک کند. مطالعه اخیر توسط مؤسسه Wellcome Sanger، دانشگاه اسلو، در ایتالیا انجام شده است و به جزئیات یک رویکرد توالی یابی عمیق جدید می پردازد که همه باکتری های عفونی رایج را در یک بیمارستان به طور همزمان ثبت می کند. روش های فعلی کشت و توالی بندی همه پاتوژن ها را به طور جداگانه انجام می دهند که زمان بیشتری طول می کشد و نیاز به کار بیشتری دارد. این مطالعه که در 20 اوت در لانست میکروب منتشر شد، کل جمعیت باکتری های بیماری زا را که در بخش های مراقبت ویژه بیمارستان ها (ICU) و بخش های معمولی در طول موج اول همه گیری کووید در سال 2020 یافت می شوند، مورد بررسی قرار داد. محققان می توانستند نوع باکتری هایی را که بیماران دارند، از جمله هر پاتوژن مقاوم به آنتی بیوتیک شناخته شده ای که در بیمارستان ها یافت می شود، ببینند. آنها کشف کردند که هر بیمار ICU که در این مطالعه مورد آزمایش قرار گرفت، توسط حداقل یک باکتری مقاوم به درمان کلونیزه شد، در حالی که اکثریت توسط چندین نفر به طور همزمان کلونیزه شدند. محققان بر این باورند که رویکرد آنها می تواند با سیستم های نظارت بالینی بیمارستانی موجود ادغام شود. از آنجایی که مقاومت دارویی یک مسئله گسترده در بیمارستان ها و سایر محیط های بالینی است، این سیستم می تواند همزمان با شناسایی، ردیابی و محدود کردن گسترش باکتری های رایج مقاوم به درمان را محدود کند.

باکتری ها معمولا در داخل یا روی بدن بدون ایجاد آسیب یافت می شوند که به عنوان کلونیزاسیون شناخته می شود. با این حال، اگر سویه های خاصی به دلیل ضعف سیستم ایمنی وارد جریان خون شوند، می توانند باعث عفونت های شدید و تهدید کننده زندگی شوند، مگر اینکه بتوان آنها را به طور موثر با آنتی بیوتیک درمان کرد. به عنوان یک چالش اضافی برای ارائه دهندگان مراقبت های بهداشتی، برخی از این باکتری ها مقاوم به آنتی بیوتیک (AMR) هستند. عفونت های ناشی از باکتری های AMR یک مسئله اصلی در بیمارستان ها هستند، زیرا پیش بینی می شود این باکتری های مقاوم به درمان تا سال 2050 باعث مرگ بیشتر از سرطان شوند. در حالی که برخی بیمارستان ها در بدو ورود، باکتری های AMR را آزمایش می کنند، هیچ سیستمی به طور موثر همه باکتری های مقاوم به چند دارو را ردیابی نمی کند. در طول 15 سال گذشته، نظارت ژنومی به ابزاری قدرتمند برای ردیابی تکامل و انتقال پاتوژن تبدیل شده است که بینش های مهمی را برای کمک به مدیریت گسترش بیماری ارائه می دهد. با این حال، روش های فعلی شامل کشت یک سویه باکتری در یک نمونه در یک زمان و سپس انجام توالی یابی کل ژنوم برای همه آنها به طور جداگانه است. این یک فرآیند فشرده است که می تواند به راحتی چندین روز طول بکشد و تنها یک تصویر لحظه ای از تمام باکتری های مرتبط بالینی موجود در یک نمونه ارائه می کند.

این تیم از 256 بیمار در یک بیمارستان ایتالیایی نمونه برداری کردند و باکتری های موجود در روده، مجاری هوایی فوقانی و ریه ها را جمع آوری کردند. 2418 نمونه DNA می تواند با 52 گونه باکتری مرتبط باشد. 66% (2148) از این ها از سویه های مختلف از هفت عفونت باکتریایی رایج که در بیمارستان ها دیده می شود تشکیل شده بودند. آنها دریافتند که بیماران در ICU توسط حداقل یک باکتری با پتانسیل ایجاد بیماری شدید در هر زمان کلونیزه شده اند و ژن های مهم AMR از نظر بالینی حداقل در 40٪ از این باکتری ها وجود دارد. این تیم به طور موثری از گسترش باکتری های بیمارستانی در یک بازه زمانی نمونه برداری پنج هفته ای نقشه برداری کردند و به آنها اجازه داد پیش بینی کنند که کدام باکتری در عفونت های به دست آمده در بیمارستان ظاهر می شود. روش محققان که اطلاعات ژنتیکی را روی چندین سویه باکتری به طور همزمان جمع آوری می کند، پتانسیل تغییر نظارت ژنومی عوامل بیماری زا را دارد و آنها را قادر می سازد تا اطلاعات ضروری را سریعتر و جامع تر از قبل بدون از دست دادن وضوح ضبط کنند.

با مطالعه اخیر، این رویکرد می تواند با اطمینان در تحقیقات آینده برای به دست آوردن وسعت کامل باکتری های پرخطر در یک منطقه مورد استفاده قرار گیرد، و امید است که بیمارستان ها به ردیابی و محدود کردن گسترش باکتری های مقاوم به درمان کمک کنند. مطالعه اخیر نمونه ای از این است که چگونه می توان از قدرت ژنومیک برای ایجاد تصویر کاملی از باکتری های مقاوم به آنتی بیوتیک در سراسر بدن استفاده کرد. باکتری های مقاوم به آنتی بیوتیک به سرعت تکامل می یابند و گسترش می یابند، و بنابراین روش های ردیابی باید همگام با آنها باشد. دانستن توالی همه باکتری ها در یک نمونه، تصویر کامل تری از تنوع موجود در یک منطقه ارائه می کند که در پیش بینی بسیار مهم است. ادغام یک رویکرد توالی ژنومی عمیق در سیستم های مراقبت های بهداشتی به این روش به افرادی که در بیمارستان ها کار می کنند فرصت جدیدی برای دیدن و ردیابی این باکتری ها می دهد، به تشخیص عفونت ها کمک می کند و امکان شناسایی و کنترل شیوع را فراهم می کند. ادغام این رویکرد می تواند به توسعه و ردیابی این باکتری ها کمک کند. بهبود دستورالعمل ها برای ارزیابی و مدیریت خطر عفونت های مقاوم به درمان برای همه بیماران در یک بیمارستان، به ویژه بیماران بستری در بخش مراقبت های ویژه ضروری است.