Устойчивость к противомикробным препаратам классов Всемирной организации здравоохранения как одна из самых больших угроз глобальному здоровью сегодня. В настоящее время 700 000 смертельных случаев в год во всем мире, с 25,000 из тех в ЕС и 23,000 в США связаны с устойчивостью к противомикробным препаратам.
Эти числа, как предполагается, увеличатся к 10 миллионам смертельных случаев в год к 2050, если ничто не будет сделано, чтобы заняться проблемой. Аналогичным образом, рак связан с 8,2 миллионами ежегодных смертельных случаев во всем мире с сопротивлением химиотерапии основное ограничение к лечению.Предыдущие исследования связали высокое генетическое разнообразие в бактериальных инфекциях, или при раковых образованиях с плохими результатами для пациентов отнесся с антибактериальным препаратом или наркотиками химиотерапии.
Исследователи в этом исследовании использовали подающие надежды дрожжи, создавая население клеток больше чем с 10 миллионами различных рандомизированных геномов, чтобы заняться расследованиями, как генетическое разнообразие затронуло сопротивление. Они развили их, чтобы вырастить в антибактериальных наркотиках более чем 4 недели и затем изучили чувствительные и стойкие дрожжевые клетки.Доктор Игнасио Васкес-Гарсия, первый автор от Института Wellcome Trust Sanger и Кембриджского университета, сказал: «Мы нашли, что степень разнообразия в населении клетки – известный как клоновая разнородность – играла главную роль в приобретении устойчивости к противомикробным препаратам. Упорядочивая геномы чувствительных и стойких клеток мы показали, что некоторые клетки были предварительно адаптированы или запущенные, в то время как другие клетки приобрели новые мутации, чтобы получить сопротивление».
К тому времени пересекая развитые напряжения, исследователи смогли исследовать сложные эволюционные процессы, вовлеченные в развивающееся сопротивление. Они смогли видеть не только, какие мутации стимулировали сопротивление – названным мутациями водителя – но также и как второстепенные мутации затронули их.
Они обнаружили два типа мутаций водителя. Клетки со слабыми мутациями водителя нуждались в других второстепенных мутациях, чтобы вырасти хорошо в антибактериальных наркотиках, однако клетки с сильными мутациями водителя развивали устойчивость к наркотикам независимо от генетического фона.Профессор Джанни Лити, ведущий автор на бумаге от Института Исследования в области Рака и Старения, Хорошего, сказал: «Мы смогли изучить эволюцию вовремя, объединив последовательности генома населения клетки и отследив особенности роста дрожжевых клеток. Мы нашли, что генетический фон имел главное влияние на то, присудят ли более слабые мутации устойчивость к лекарству, и в этих случаях много различных клеток, адаптированных в волне.
Однако с любым генетическим фоном, клетки с сильными мутациями водителя могли «опередить» и вытеснить другие клетки, растущие в наркотиках».Профессор Вилл Мастонен, Ведущий автор из Хельсинкского университета и ранее в Институте Wellcome Trust Sanger, сказал: «Наше исследование помогает понять эволюцию устойчивости к лекарству и имеет последствия не только для дрожжей, но также и для бактерий и рака.
Пока дальнейшее исследование необходимо, мы строим доказательства, чтобы показать, что генетическое разнообразие при бактериальной инфекции или в опухоли, которую лечат, могло положить начало сопротивлению терапии и затронуть, как быстро сопротивление развивается».