耐藥細菌的基因序列幫助科學家更好地瞭解這些可惡的感染是如何進化和逃避免疫治療的。 增加醫護人員洗手頻率和隔離感染患者等預防措施已經減少了許多醫源性感染的傳播。 然而,這些可預防的感染每年仍在美國導致約 10 萬名患者死亡。
得益於測序技術的進步,研究人員可能很快就能夠即時追蹤疫情爆發。 澳大利亞昆士蘭大學化學與分子生物科學學院以及澳大利亞傳染病研究中心的 Mark Walker 和 Scott Beatson 在去年 11 月線上發表於《科學》雜誌上的一篇文章中寫道,基因組學有能力“徹底改變當前臨床微生物學的實踐”。 到目前為止,臨床微生物學主要依賴於在實驗室中培養病原體來研究菌株差異,這是一個耗時的過程。
一些有希望的例子已經出現。 2011 年,美國國立衛生研究院臨床中心爆發了肺炎克雷伯菌 (KPC),該細菌對大多數已知抗生素具有耐藥性,導致 11 名患者死亡,並感染了許多其他人。 對來自患者和醫護人員的樣本進行基因測序,使流行病學家能夠將疫情追溯到單個患者並追蹤其傳播。 為了更接近即時追蹤,研究人員在疫情仍在發生時,對 2011 年英國劍橋一家醫院爆發的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌 (MRSA) 菌株進行了測序和分析。 這些測試幫助醫生和研究人員在新生兒重症監護室中識別出明顯的感染群,從而將該細菌與其他診所和醫院區域中存在的菌株區分開來。 隨後,微生物學家能夠追蹤潛在的傳播途徑並降低進一步感染的風險。
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Walker 和 Beatson 寫道,這些案例“指向了這樣一個未來:直接對臨床樣本進行測序,可以實現當日診斷、抗生素耐藥基因譜分析和毒力基因檢測”。 對於大多數醫療機構而言,這種測序和分析仍然過於昂貴且勞動強度大。 然而,隨著技術的進步,工具的普及,臨床微生物學家可能很快就能夠在超級細菌爆發之前阻止它們。