根除细菌的传播路径

 

  当确认某种疾病的爆发后,必须和时间赛跑,追踪感染源并控制病毒的传播。自去年成功追踪某疾病的爆发后,细菌基因组测序技术的重要性得到了证实,该技术能在几天之内测定细菌的基因组序列。
 
  2011年7月15日,一位43岁的妇女从美国国立卫生研究院(NIH)临床中心――一家位于马里兰贝塞斯达的研究型医院――出院,接着进行了针对抗药菌株肺炎杆菌的治疗。尽管采用了严密的隔离程序,三周之后,医院员工中还是发现了第二起病例。
 
  传统的基因指纹分析技术,又称脉冲场凝胶电泳(PFGE),无法区别两个确诊病例中的菌株。NIH临床中心流行病学家,塔拉·帕尔莫尔称,该技术过于粗糙。她说,即使这两种菌株取自不同的大陆,脉冲场凝胶电泳也会显示它们完全相同。
 
  因此,国家人类基因组研究所的茱丽·塞格雷和她的同事们,加入了医院的研究团队,并决定测量这种菌株的序列。“这是我一生中最有趣的工作,”塞格雷如是说。“当时我们身陷迷茫,试图弄清到底发生了什么。”
 

追踪传播

  传染病蔓延至17人,传播速度约为每周新增一例,6位患者因此直接死亡,但是序列数据――显示了感染实例的精确差异,精确至细菌基因组的单个基因字母――使医院员工得以得出其确切的传播方式。
 
  当取自两名患者的细菌基因组序列呈现出相似性,这些患者的共性将受到仔细检查。同样地,若两名患者的细菌基因组序列并不相近,将不对其进行调查研究。
 
  研究人员发现,源病患感染了两个人,两者都不属于第二类确诊病例。“用于控制1号病患的措施并不充分,”塞格雷说道。该研究同样显示,可能存在隐藏症状。“这提高了我们的警觉性。”她说道。
 
  该项工作有助于识别和根除传播途径――例如,更换医院的水槽管道,以控制传播速度。“我们利用信息来改变医院的惯例,”她说道。
 
  “它将脉冲场凝胶电泳打得落花流水,”帕尔莫尔说道。但是基因组测序并不适用于所有病原菌。例如,结核杆菌――肺结核的病原菌――具有非常“严密”的基因组,塞格雷说道,这意味着,不同代病菌之间的微小差异极可能无法显示。
 
  随着基因组测序设备越来越便宜、越来越便捷,在医院应对疾病爆发时,基因组测序能否成为标准措施的一部分?
 
  “很高兴能看到这项研究,”剑桥大学的莎伦·皮科尔如是说,她曾倡导使用基因组测序,以控制医院疾病的爆发。“这将带来巨大的变化,”她说。但是我们离这个目标还有一定的距离。
 
  首先,NIH临床中心受益于研究基金,及一支由临床医师和研究人员紧密团结而成的队伍,使之成为个案研究的非典型主题。“(测序结果的)翻译将成为一大障碍,”她说道,“每个医院都配备一屋子的生物信息学家,这不会是你所乐见的。”
 
  皮科尔意识到对自动翻译工具的需求――例如,能查阅大量不同微生物基因组序列的网上百科全书――其分析结果可供查寻和互相参照。“解答的质量将取决于数据库的优劣。”她说道。
 
 

资料来源 New Scientist

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