Οι επιστήμονες βρίσκονται κοντά σε μηχανισμό εντοπισμού της πηγής της μόλυνσης με σκοπό την άμεση διακοπή της εξάπλωσης
Τρία μωράκια σε νοσοκομείο του Κέιμπριτζ νόσησαν από το υπερ-βακτήριο MRSA. Οι υπεύθυνοι του νοσοκομείου έλαβαν άμεσα μέτρα. Τέσσερις μέρες μετά το μικρόβιο ξαναχτύπησε. Μήπως έγινε μετάλλαξη; Ή μήπως είναι μια νέα απειλή;
Το τι συνέβη στη συνέχεια ήταν ένα αξιοσημείωτο επίτευγμα της γενετικής «αναζήτησης». Μια ομάδα ερευνητών, με επικεφαλής την Sharon Peacock, μια κλινική μικροβιολόγο ανέλαβε την έρευνα. Συμπλήρωσε την αλληλουχία ολόκληρων γονιδιωμάτων των υπερ-βακτηρίων MRSA που διαγνώστηκαν στα μωρά. Οι πρότυπες γενετικές εξετάσεις εξετάζουν μόνο λίγα γονίδια και απλά επιβεβαιώνουν τι στέλεχος προκαλεί μια μόλυνση. Αλλά με όλη την γονιδιακή αλληλουχία, οι επιστήμονες είχαν τη δυνατότητα να ανασυνθέσει την ιστορία και την πορεία όποιου μικροβίου βρήκαν.
Τελικά το έκανε ο… νοσοκόμος
Η αποστολή πήρε και πολύ χρόνο και πολύ προσπάθεια, αλλά κατέστησε σαφές τι είχε συμβεί. Πρώτον, η ομάδα επιβεβαίωσε ότι ήταν ένα ξέσπασμα που προκαλείται από ένα νέο στέλεχος του MRSA. Στη συνέχεια συνδέθηκε με το ξέσπασμα σε προηγούμενες λοιμώξεις στο θάλαμο και έδειξαν πώς είχε εξαπλωθεί στους γονείς, συμπεριλαμβανομένης μιας μητέρας, της οποίας το παιδί ήταν σε μια άλλη πτέρυγα. Τελικά, εντόπισαν έναν εργαζόμενο σε άλλη πτέρυγα που άθελά του έφερε το βακτήριο και το μετέφερε εκ νέου στη μονάδα των μωρών. Ο εργαζόμενος υποβλήθηκε σε επεξεργασία για τη μόλυνση και τα κρούσματα έλαβαν τέλος.
Ως απόδειξη της δύναμης της γενετικής, η αποτελεσματικότητα της αποστολής ήταν εκπληκτική. Ήταν η πρώτη φορά που ταχεία γενετική αλληλουχία είχε χρησιμοποιηθεί για να παρακολουθηθεί και να σταματήσει μια επιδημία. Αλλά η τεχνολογία έχει προχωρήσει από αυτό το γεγονός του 2011. Οι επιστήμονες στο νεοσύστατο κέντρο επιτήρησης γονιδιωματικών παθογόνων στο Sanger Institute αναπτύσσουν συστήματα για την παρακολούθηση των κρουσμάτων όλων των ειδών σε σχεδόν πραγματικό χρόνο. Δεν είναι υπερβολή να το ονομάσουμε μια ιατρική επανάσταση.
«Η έκρηξη στο Cambridge, από τα πρώτα μωρά που υποβλήθηκαν σε θεραπεία, μέχρι την νοσηλεία του φορέα του υπερ-βακτηρίου, πήρε μήνες σκληρής δουλειάς. Η πρόκληση τώρα είναι να εφευρεθούν εργαλεία άμεσης ανίχνευσης για το προσωπικό του νοσοκομείου να εντοπίζουν τις εστίες βακτηρίων πολύ πιο γρήγορα», δήλωσε ο David Aanensen, ο οποίος αναπτύσσει τα εργαλεία στο Sanger Institute. Χρησιμοποιώντας το νέο σύστημα, το νοσοκομείο θα μπορούσε να βρει την πηγή της επιδημίας σε τρεις μέρες.
Θα σωθούν ζωές
Το μόνο σίγουρο είναι ότι θα σωθούν ζωές. Το ξέσπασμα του Cambridge δεν σκότωσε κανέναν, αλλά ακόμα και αν οι θάνατοι από MRSA συνεχίζουν να μειώνονται, τα υπε-βακτήρια εξακολουθούν να κοστίζουν εκατοντάδες ζωές κάθε χρόνο στην Αγγλία και την Ουαλία. Μια άλλη κοινή λοίμωξη, το Clostridium difficile, σκότωσε 1.646 ανθρώπους στην περιοχή το 2012. Άλλα ανθεκτικά στα φάρμακα μικρόβια βρίσκονται σε άνοδο.
Σε μια επίδειξη στο γραφείο του Cambridge, Aanesen έδειξε πώς λειτουργεί το σύστημα. Εάν ένα νοσοκομείο υποψιάζεται μια επιδημία, οι γιατροί εξετάζουν τους ασθενείς και να στέλνουν τα δείγματα για τον προσδιορισμό αλληλουχίας ολόκληρου του γονιδιώματος. Η επιχείρηση ήταν κάποτε χρονοβόρα και δαπανηρή, αλλά η έρευνα Peacock έδειξε ότι το σύνολο του γονιδιώματος ενός βακτηρίου θα μπορούσε να διαβαστεί σε οκτώ ώρες για λιγότερα από 125 ευρώ. Αυτή η τιμή μπορεί να πέσει πολύ περισσότερο.
Το σύστημα του Aanenen παίρνει τις γενετικές αλληλουχίες και τις συγκρίνει μεταξύ τους και με άλλες από μια βάση δεδομένων. Ο υπολογιστής πρώτα ψάχνει μια βιβλιοθήκη των κοινών μεταλλάξεων που κάνουν τα βακτήρια ανθεκτικά στα φάρμακα. Στη συνέχεια, καταρτίζει έναν κατάλογο των αντιβιοτικών που θα σκοτώσουν το εν λόγω στέλεχος και εκείνα τα φάρμακα που δεν θα έχουν αποτέλεσμα.
Στη συνέχεια, ο υπολογιστής φτιάχνει ένα οικογενειακό δέντρο που δείχνει πώς τα μικρόβια που ελήφθησαν από κάθε ασθενή συνδέονται το ένα στο άλλο και σε άλλα μικρόβια που στη βάση δεδομένων. Όταν η ανάλυση τελειώσει, οι πληροφορίες στέλνονται πίσω στο νοσοκομείο.
Τελικά, οι επιστήμονες θέλουν να καταφέρουν μέσα σε ελάχιστες ώρες, την παρακολούθηση των ασθενειών σε παγκόσμια κλίμακα. Αλλά αυτό θα σήμαινε υψηλής τεχνολογίας μηχανήματα αλληλουχίας και υποδομές σε πολλές χώρες. «Η ιδέα είναι ότι αυτό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί από οποιοδήποτε εργαστήριο οπουδήποτε στον κόσμο», δήλωσε ο Aanensen.
Με τη συλλογή πληροφοριών σχετικά με τα τελευταία κρούσματα που έχουν συμβεί, το σύστημα θα πρέπει να μετρήσει τους λόγους της αντίστασης στα φάρμακα, για παράδειγμα, με την αποκάλυψη της πηγής εξάπλωσης γνωστών μικροβίων ανθεκτικών στα φάρμακα σφάλματα, ή την αύξηση νέων υπερβακτηρίων με αυξημένη αντίσταση.
