עותקים של גנים העמידות לאנטיביוטיקה מוגברים מאוד בבני אדם ובבעלי חיים

פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס


מהנדסים ביו-רפואיים באוניברסיטת דיוק חשפו קשר מרכזי בין התפשטות הגנים העמידות לאנטיביוטיקה לבין התפתחות העמידות לתרופות חדשות בפתוגנים מסוימים.

פרסומת

המחקר מראה שחיידקים שנחשפו לרמות גבוהות יותר של אנטיביוטיקה מכילים לעתים קרובות עותקים זהים מרובים של גנים מגינים לעמידות לאנטיביוטיקה. גנים משוכפלים של התנגדות מקושרים לרוב ל"גנים קופצים" הנקראים טרנספוזונים שיכולים לעבור מזן לזן. לא רק שזה מספק מנגנון לעמידות להתפשטות, עותקים מרובים של גן עמידות יכולים גם לספק ידית לאבולוציה ליצור עמידות לסוגים חדשים של תרופות.

התוצאות הופיעו ב-16 בפברואר בכתב העת תקשורת טבע.

עבודה מוקדמת יותר של מעבדת Lingchong You הראתה ש-25% מפתוגנים חיידקיים מסוגלים להפיץ עמידות לאנטיביוטיקה באמצעות העברת גנים אופקית. הם גם הראו שנוכחות אנטיביוטיקה לא מזרזת את קצב העברת הגנים האופקית, אז חייב להיות משהו אחר שדוחף את הגנים להתפשט.

"חיידקים מתפתחים ללא הרף תחת לחצים רבים, ושכפול מוגבר של גנים מסוימים הוא כמו טביעת אצבע שנותרה בזירת הפשע המאפשרת לנו לראות אילו סוגי תפקודים מתפתחים ממש מהר", אמר רוהן מדאמסטי, פוסט דוקטורט שעובד במעבדה של לינגצ'ונג יו, הפרופסור המובהק של ג'יימס ל. מריאם להנדסה ביו-רפואית ב-Duke.

"השערנו שלחיידקים המותקפים מאנטיביוטיקה יהיו לרוב עותקים מרובים של גנים של עמידות מגן, אבל עד לאחרונה לא הייתה לנו הטכנולוגיה למצוא את האקדח המעשן".

טכנולוגיית קריאת DNA מסורתית מעתיקה קטעים קצרים של גנים וסופרת אותם, מה שמקשה לקבוע אם ספירות גבוהות של רצפים ספציפיים אכן נמצאים בדגימה או שהם מוגברים באופן מלאכותי על ידי תהליך הקריאה. עם זאת, בחמש השנים האחרונות, ריצוף גנום מלא עם טכנולוגיה לקריאה ארוכה הפך לנפוץ יותר, המאפשר לחוקרים לזהות רמות גבוהות של חזרה גנטית.

במחקר, מדאמסטי ומחברים שותפים ספרו את החזרות על גנים של עמידות הקיימים בדגימות של פתוגנים חיידקיים שנלקחו ממגוון של סביבות. הם גילו שאלו החיים במקומות עם רמות גבוהות יותר של שימוש באנטיביוטיקה – בני אדם ובעלי חיים – מועשרים במספר עותקים זהים של גנים של עמידות לאנטיביוטיקה, בעוד שכפולים כאלה נדירים בחיידקים החיים בצמחי בר, ​​בבעלי חיים, באדמה ובמים.

"לרוב החיידקים יש כמה גנים בסיסיים של עמידות לאנטיביוטיקה, אבל רק לעתים רחוקות ראינו אותם משוכפלים בטבע", אמרת. "לעומת זאת, ראינו שכפולים רבים מתרחשים בבני אדם ובבעלי חיים, כאשר סביר להניח שאנו פוגעים בהם באנטיביוטיקה."

החוקרים מצאו גם כי רמות הכפילות של העמידות היו גבוהות אף יותר בדגימות שנלקחו ממערכי נתונים קליניים שבהם סביר להניח שהמטופלים נוטלים אנטיביוטיקה. זוהי נקודה חשובה, הם אומרים, מכיוון שהעלייה בהעתקת גנים של עמידות לאנטיביוטיקה מגבירה גם את הסבירות שחיידקים יתפתחו עמידות לסוגים חדשים של טיפולים.

"יצירת כל הזמן עותקים של גנים לעמידות בפניצילין, למשל, עשויה להיות הצעד הראשון לקראת היכולת לפרק סוג חדש של תרופה", אמר מדאמסטי. "זה נותן לאבולוציה יותר זריקות קוביות כדי למצוא מוטציה מיוחדת."

"כולם מזהים שיש משבר גובר של עמידות לאנטיביוטיקה, והתגובה הטלטלת היא לפתח אנטיביוטיקה חדשה", הוספת. "אבל מה שאנו מגלים שוב ושוב הוא שאם נוכל להבין כיצד להשתמש באנטיביוטיקה בצורה יעילה ואפקטיבית יותר, נוכל לטפל במשבר הזה בצורה יעילה הרבה יותר מאשר פשוט לפתח תרופות חדשות".

"רוב האנטיביוטיקה המשמשת בארצות הברית אינה משמשת לחולים, הם משמשים בחקלאות", הוספת. "אז זהו מסר חשוב במיוחד עבור תעשיית בעלי החיים, המהווה מניע מרכזי מדוע עמידות לאנטיביוטיקה תמיד נמצאת בחוץ והופכת רצינית יותר."

עבודה זו נתמכה על ידי המכונים הלאומיים לבריאות (R01AI125604, R01GM098642, R01EB031869).



קישור לכתבת המקור – 2024-02-23 04:40:33

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email
פרסומת
X-ray_Promo1

עוד מתחומי האתר