新的研究揭示了细菌中一种独特的遗传标记，能够预测它们对抗生素产生抵抗的可能性。这个发现可以显著帮助迅速确定针对这些危险的、耐药性感染的更有效的靶向治疗。
抗生素抵抗构成了全球公共卫生紧急情况，每年造成超过一百万的死亡。世界卫生组织预计，到2050年，它可能会超越癌症和心脏病，成为主要的死亡原因，这 due于越来越多的细菌对旨在消灭它们的药物产生防御。
图兰大学的研究人员确定了细菌中一个独特的遗传标记，能够指示它们发展抗生素抵抗的可能性。这一洞察在《自然通讯》上发表的研究中详细描述，可能使研究人员更快速地识别有效对抗这些致命耐药微生物的靶向治疗。
“当我们在基因组序列中观察到这种遗传模式时，我们可以预测它将会对治疗产生耐药性，”这一研究的首席作者、在2024年从图兰大学医学院毕业的卡伦·霍尔（Kalen Hall）博士解释道。
该研究主要集中在铜绿假单胞菌上，这是已知的多重耐药细菌，并且在医院中经常成为感染源。这种类型的细菌通常在一种特定的DNA修复机制上存在缺陷，这被认为会导致快速突变，从而增加药物耐药性的风险。
通过检查细菌基因组中的特定突变标记——这一方法通常应用于癌症研究以分析肿瘤中的遗传改变——研究团队识别出一种与这些DNA修复缺陷相关的独特模式，能够可靠地预测细菌获取抗生素耐药性的潜力。
“这基本上是一个预测可能多重耐药细菌存在的指纹，”图兰大学医学院生物化学与分子生物学副教授扎克·普尔塞尔（Zac Pursell）博士表示。
细菌只能在接受了一种无法消灭它们的抗生素治疗后产生耐药性，这强调了选择正确治疗方法的必要性。此外，结果表明，细菌可能会对最初治疗中未使用的药物产生耐药性。
“超过50%的开处方抗生素可能是不必要的或选择错误的，使用不当的抗生素助长了耐药性的增加，”霍尔指出。
至关重要的是，用于识别这些细菌“指纹”的相同DNA测序技术也可以为医疗提供潜在的治疗靶点。研究人员成功确定了耐药性的不同途径，并利用特定的抗生素组合来对抗这些途径，从而阻碍细菌产生耐药性。
虽然这些发现仍属初步，但诊断工具的成功开发可能会导致抗生素的过度使用减少，并促进对细菌感染的更精确疗法。霍尔目前是位于圣地亚哥的初创公司Informuta Inc.的首席执行官兼联合创始人，该公司计划创建一个机器学习模型来分析细菌样本并预测抗生素抵抗的发展。
“目前没有类似的工具，这可能会彻底改变许多患者群体的治疗。年复一年，抗生素耐药性持续恶化，”霍尔强调。“我认为有效的抗生素管理和精确的诊断是长期解决方案的重要组成部分。”
