专家们采用了一种先进的计算方法，识别出使导致霍乱的细菌特别有害的遗传元素，这可能在抵御这种致命疾病的努力中至关重要。这项开创性的研究结合了机器学习、基因组学、基因组规模代谢建模（GSMM）和三维结构分析，揭示了负责导致霍乱的病原体霍乱弧菌的遗传复杂性。
这项开创性的研究发表在《自然通讯》期刊上，由诺丁汉大学的塔尼亚·多托里尼教授主导，合作方包括孟加拉国流行病学、疾病控制与研究所（IEDCR）、孟加拉国国际腹泻病研究中心以及南北大学。
霍乱仍然是一种致命的腹泻疾病，对全球数百万人构成威胁，每年导致多达400万个病例和约143,000例死亡。在霍乱持续威胁的孟加拉国，约6600万人处于风险之中，导致每年超过100,000例病例和4,500例死亡。
霍乱弧菌正在以复杂的方式进化，这使得控制措施变得更加困难并加重了疾病的严重性。然而，科学家们在识别导致这些变化的确切遗传因素方面面临挑战。此外，对这些细菌株相关的严重霍乱结果的基因组特征的理解也有限。大约20%的霍乱病例表现为严重症状，特征包括剧烈腹泻、呕吐和显著脱水。
在这项最新研究中，英孟联合团队分析了2015年至2021年期间在孟加拉国六个地区收集的霍乱患者的细菌样本。他们找出了一组与2022年严重疫情相关的最新和最常见的霍乱弧菌菌株相关的基因和突变。这些遗传特征与细菌导致的严重症状（如长期腹泻、剧烈腹痛、呕吐和脱水）的能力有关，所有这些在危重病例中都可能导致死亡。
多托里尼教授表示：“通过阐明影响霍乱传播和严重性的基本遗传因素，我们在制定更有效的疗法和特定干预措施方面取得了实质性进展。这一进步有可能拯救成千上万的生命，不仅在孟加拉国，也在全球范围内。”
研究结果还表明，一些与疾病相关的性状与促进细菌传播的性状重叠。研究成果说明了这些遗传特征如何帮助霍乱弧菌在人体消化系统中繁衍，增强其对环境压力的抵抗力以及导致疾病的效率。这项研究强调了细菌遗传特征与其导致严重疾病能力之间复杂的关系。
这一创新的计算框架代表着应对霍乱的重要进展。通过揭示加重霍乱弧菌所带来的危险的主要遗传元素，研究人员可以设计出更好的治疗方法和更有针对性的策略来管理和预防未来的疫情。这一进展为孟加拉国的公共健康改善带来了新的希望，也为拯救全球无数生命开辟了前景。
多托里尼博士强调：“我们的发现开启了霍乱研究的新篇章，为开发预测工具铺平了道路，以便在严重疫情发生前进行潜在预防。最终目标是将这些发现转化为切实可行的解决方案，以保护脆弱的社区。”
“这一突破的实现得益于我们与孟加拉国合作伙伴之间的紧密合作。我们共同将尖端计算工具与地方专业知识相结合，以应对最紧迫的公共健康挑战之一。”
该研究得到了英格兰研究局、全球挑战研究基金和医学研究委员会（MRC）的资助。
