導致醫(yī)院感染的細菌對抗生素的抵抗力越來越強，一組稱為腸桿菌的細菌能夠抵御一種稱為碳青霉烯類的抗生素是一個特殊的問題。它們會導致難以治療的、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)。
由麻省理工學院和哈佛大學布羅德研究所細菌基因組學小組 (BGG) 的研究所科學家和高級小組負責人 Ashlee Earl 領導的小組，包括 BGG 附屬科學家 Rauf Salamzade、Abby Manson、Bruce Walker 和 Colin Worby，與麻省總醫(yī)院和哈佛醫(yī)學院的 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，科學家們能夠跟蹤關(guān)鍵基因在不同 CRE 物種中隨時間和空間的運動，揭示患者感染之間的聯(lián)系比基于標準方法的預期要多得多?；蚪M醫(yī)學。
“這種新方法改變了局面，”厄爾說。“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，存在一條名副其實的州際公路，讓抗生素抗性基因在醫(yī)院環(huán)境中的細菌之間移動并持續(xù)很長時間。”
發(fā)現(xiàn)傳播
從 2012 年到 2016 年，該團隊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歐文醫(yī)療中心這四家醫(yī)院的臨床微生物學負責人合作，從患者樣本中收集所有 CRE 分離物，以及自 2008 年以來從這些醫(yī)院的患者中保存的各種 CRE。使用先前建立的方法，該團隊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是有限且短暫的。
這些細菌通常通過從其他細菌中獲取能夠產(chǎn)生碳青霉烯類耐藥性的基因來對碳青霉烯類產(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片段上，稱為質(zhì)粒，它比染色體小，可以通過稱為水平轉(zhuǎn)移的過程在細菌之間轉(zhuǎn)移。碳青霉烯酶基因的序列在來自世界各地的 CRE 中高度一致，這使得科學家無法自信地追蹤該基因從一個細菌細胞到下一個細菌細胞的運動。
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