導(dǎo)致醫(yī)院感染的細(xì)菌對(duì)抗生素的抵抗力越來(lái)越強(qiáng)，一組稱為腸桿菌的細(xì)菌能夠抵御一種稱為碳青霉烯類的抗生素是一個(gè)特殊的問(wèn)題。它們會(huì)導(dǎo)致難以治療的、通常是致命的感染，并且可以在醫(yī)院環(huán)境中的患者之間傳播，從而造成難以控制的爆發(fā)。
由麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)布羅德研究所細(xì)菌基因組學(xué)小組 (BGG) 的研究所科學(xué)家和高級(jí)小組負(fù)責(zé)人 Ashlee Earl 領(lǐng)導(dǎo)的小組，包括 BGG 附屬科學(xué)家 Rauf Salamzade、Abby Manson、Bruce Walker 和 Colin Worby，與麻省總醫(yī)院和哈佛醫(yī)學(xué)院的 Broad 副教授兼助理教授 Roby Bhattacharyya 一起，調(diào)查了耐碳青霉烯類腸桿菌 (CRE) 在四家醫(yī)院的傳播情況。他們開發(fā)了一種新的計(jì)算方法，用于分析從患者身上分離出的 CRE 基因組。使用這種方法，科學(xué)家們能夠跟蹤關(guān)鍵基因在不同 CRE 物種中隨時(shí)間和空間的運(yùn)動(dòng)，揭示患者感染之間的聯(lián)系比基于標(biāo)準(zhǔn)方法的預(yù)期要多得多?；蚪M醫(yī)學(xué)。
“這種新方法改變了局面，”厄爾說(shuō)。“雖然我們希望找到基因共享的例子，但 Rauf 方法的結(jié)果開始表明，存在一條名副其實(shí)的州際公路，讓抗生素抗性基因在醫(yī)院環(huán)境中的細(xì)菌之間移動(dòng)并持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。”
發(fā)現(xiàn)傳播
從 2012 年到 2016 年，該團(tuán)隊(duì)與位于馬薩諸塞州波士頓的貝斯以色列女執(zhí)事醫(yī)療中心、布萊根婦女醫(yī)院和馬薩諸塞州總醫(yī)院以及加利福尼亞州奧蘭治的加州大學(xué)歐文醫(yī)療中心這四家醫(yī)院的臨床微生物學(xué)負(fù)責(zé)人合作，從患者樣本中收集所有 CRE 分離物，以及自 2008 年以來(lái)從這些醫(yī)院的患者中保存的各種 CRE。使用先前建立的方法，該團(tuán)隊(duì)分析了這些生物體的染色體，以了解它們與人類的密切關(guān)系對(duì)醫(yī)院內(nèi)的人。他們確定了醫(yī)院內(nèi)患者樣本之間的少量非常密切的聯(lián)系，這表明醫(yī)院內(nèi)患者之間的生物體移動(dòng)是有限且短暫的。
這些細(xì)菌通常通過(guò)從其他細(xì)菌中獲取能夠產(chǎn)生碳青霉烯類耐藥性的基因來(lái)對(duì)碳青霉烯類產(chǎn)生耐藥性。這些基因編碼一種稱為碳青霉烯酶的酶，可降解抗生素，通常位于基因組的一個(gè)片段上，稱為質(zhì)粒，它比染色體小，可以通過(guò)稱為水平轉(zhuǎn)移的過(guò)程在細(xì)菌之間轉(zhuǎn)移。碳青霉烯酶基因的序列在來(lái)自世界各地的 CRE 中高度一致，這使得科學(xué)家無(wú)法自信地追蹤該基因從一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞到下一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)。
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