在20世紀,常規感染是用標準抗生素治療,預計會恢復。但是隨著時間的流逝,負責這些感染的微生物已經發展起來逃避了旨在消除它們的藥物。
每年都有超過280万抗生素的感染在美國,導致35,000多人死亡,46億美元的醫療保健費用。隨著抗生素的有效性降低,抗菌耐藥物對公共衛生構成了日益加劇的威脅。
抗菌素抗性開始成為1940年代的嚴重威脅青黴素耐藥性。到1990年代,它已經升級為全球關注。幾十年後,仍然存在關鍵問題:抗菌素抗性如何出現,科學家如何跟踪導致的隱藏變化?為什麼在某些微生物中保持抗藥性直到爆發發生直到發生?填補這些知識差距對於防止未來爆發,改善治療結果並挽救生命至關重要。
抗菌耐藥性可能是致命的。
多年來,我的工作微生物學家和生物醫學科學家已經專注於研究感染性微生物的遺傳學。我的同事和我確定了以前在美國未被發現的電阻基因使用遺傳和計算方法,可以幫助改善科學家檢測和跟踪抗菌素耐藥性。
檢測抵抗的挑戰
抗菌耐藥性是自然過程在微生物不斷發展為防禦機制的情況下,獲得了遺傳變化,從而增強其生存。
不幸的是,人類活動可以加快此過程。在醫療保健,農業和環境中,過度使用和濫用抗生素促使細菌以遺傳方式改變,使它們能夠在旨在殺死它們的藥物中生存。
早期檢測抗菌耐藥性對於有效治療至關重要。監視通常從可疑感染的患者獲得的實驗室樣本開始,然後對此進行分析以鑑定潛在的抗菌耐藥性。傳統上,這是用基於文化的方法這涉及將微生物暴露於實驗室中的抗生素,並觀察它們是否倖存以確定它們是否變得抗性。除了幫助當局和研究人員監測抗菌素抵抗的傳播外,醫院還使用這種方法來決定治療計劃。
但是,基於文化的方法有一些局限性。抗性感染通常不會引起人們的注意,直到抗生素失敗為止,使檢測和乾預過程也緩慢。此外,新的抗性基因可能會完全逃脫檢測。
抗菌素抗性的基因組學
為了克服這些挑戰,研究人員已經集成的基因組測序進入抗菌耐藥性監測。通過全基因組測序,我們可以…