Исследователи использовали полногеномное секвенирование, чтобы определить, передаются ли устойчивые к лекарствам бактерии от животных к человеку во время двух вспышек заболеваний, которые произошли на разных фермах в Дании. Результаты, опубликованные сегодня в EMBO Molecular Medicine, подтверждают передачу от животного к человеку метициллин-устойчивого золотистого стафилококка (MRSA), вызывающей заболевание бактерии, которая несет недавно описанный ген mecC. Ген mecC отвечает за устойчивость к пенициллиноподобному антибиотику метициллину.
Устойчивые к лекарствам бактериальные инфекции представляют собой серьезную проблему для общественного здравоохранения и могут иметь тяжелые, а иногда и фатальные последствия. По мере того, как стоимость методов полногеномного секвенирования продолжает стремительно падать, а скорость анализа увеличивается, для ученых становится все более привлекательным использование полногеномного секвенирования для ответа на вопросы, связанные с заболеванием.
"Мы использовали полногеномное секвенирование, чтобы определить, могли ли мы определить, были ли две вспышки заболевания вызваны одной и той же бактерией, и выяснить, передаются ли патогены от животного к человеку или наоборот," – заметил Марк Холмс из Кембриджского университета и старший автор статьи. "На первый взгляд кажется разумным ожидать, что один и тот же патоген явится источником двух вспышек в двух географически близких местах. Глядя на отдельные различия в нуклеотидах или SNP в последовательностях ДНК каждого изолята, стало очевидно, что два разных штамма бактерий были ответственны за две вспышки заболевания. В одном случае результаты также ясно показали, что наиболее вероятным направлением передачи было от животного к человеку."
Метициллин-устойчивый S. aureus может привести к истощающим инфекциям кожи и мягких тканей, бактериемии, пневмонии и эндокардиту. Исследователи использовали систему секвенирования Illumina HiSeq, чтобы внимательно изучить нуклеотидную последовательность каждого патогена. Сравнивая одно различие в нуклеотидах в двух последовательностях (однонуклеотидный полиморфизм), они смогли прийти к заключениям об идентичности патогенов и путях заражения.
Исследователи подчеркивают, что, хотя секвенирование всего генома не может заменить другие, более традиционные типы анализа заболеваний, оно может значительно повысить способность ученых различать различные патогены как причину заболевания.
"Наши результаты показывают, что изученные нами штаммы MRSA способны передаваться от животных к человеку, что подчеркивает роль домашнего скота как потенциального резервуара устойчивых к антибиотикам бактерий," отметил Юэн Харрисон, один из ведущих авторов исследования.