Ученые обнаружили в сточных водах мира скрытую угрозу будущей антимикробной устойчивости
Международная группа исследователей, изучая сточные воды со всего мира, обнаружила тревожную распространенность скрытых генов антимикробной резистентности. Эти латентные гены, не проявляющие активности в обычных условиях, формируют глобальную скрытую библиотеку угроз, которая может быть значительно обширнее, чем известный набор уже активных генов устойчивости.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, основано на анализе 1240 проб сточных вод из 351 города в 111 странах. Ученые искали не только известные гены устойчивости к антибиотикам, но и, с помощью метода функциональной метагеномики, их латентные вариации. Эти генетические элементы встроены в ДНК микроорганизмов, но не экспрессируются. Однако при определенных обстоятельствах они могут активироваться, предоставляя бактериям новые способы противостоять лекарствам.
Первый автор исследования, биоинформатик Технического университета Дании (DTU) Ханна-Мари Мартини, отмечает, что полученные данные демонстрируют наличие латентного резервуара устойчивости, распространенного в мире гораздо шире, чем ожидалось. По словам ученых, это может объясняться тем, что в развитии таких генов большую роль играют естественный отбор и конкуренция, а не просто распространение.
Соавтор работы, доцент Национального института пищевых продуктов DTU Патрик Мунк, подчеркивает ключевой вывод исследования: для сдерживания будущей резистентности необходим более проактивный мониторинг сточных вод. Он предлагает, чтобы рутинный надзор, помимо отслеживания уже приобретенных генов устойчивости, обязательно включал и мониторинг латентных генов. Это позволит учитывать и завтрашние проблемы.
Исследователи часто фокусируются на генах, способных передаваться между видами микробов, поскольку они уже представляют прямую угрозу. Однако расширение наблюдений на латентные гены может раскрыть ценные секреты эволюции устойчивости, помочь прояснить её происхождение и экологию. Мартини добавляет, что сточные воды являются практичным и этичным способом такого мониторинга, так как они аккумулируют отходы от людей, животных и окружающей среды.
Большинство этих латентных генов, как отмечают ученые, в данный момент не угрожают общественному здоровью, но некоторые из них неизбежно станут проблемой в будущем. Знание о том, какие именно, может помочь предсказать уязвимость микробов к новым антимикробным препаратам. Мунк сравнивает ситуацию с разработкой новых антибиотиков, на которую уходят годы, поясняя, что к моменту их появления бактерии уже могут иметь наготове «генетические ножницы» для их уничтожения. Изучение обоих типов генов во времени может показать, какие латентные гены становятся опасными, как они возникают и распространяются, что позволит снизить бремя антимикробной резистентности в будущем.
Исследование в журнале Nature Communications.