WALNUT CREEK – Egy kutatócsoport egy nap munkateher alatt feltárta a „szuperbaktériumnak” nevezett káros baktérium teljes genomját, amely a kórházi fertőzések vezető okozója.
Az erőfeszítés befejezte a genomszekvenálás első fázisát (a sörétes szekvenálási fázist) olyan szintre, amely elegendő ahhoz, hogy a szervezet lényegében az összes génjét azonosítani lehessen.
Az antibiotikumos kezelésekkel szembeni rezisztenciája miatt szuperbaktériumként ismert Enterococcus faecium genomját a Department of Energy's Joint Genome Institute-ban (JGI) szekvenálták, Walnut Creekben, Ca.
A projekt az Elbert Branscomb és Trevor Hawkins által vezetett JGI, valamint George Weinstock és Barbara Murray, a Texasi Egyetem Egészségtudományi Központjának és a houstoni Baylor College of Medicine munkatársainak együttműködése volt.
"Ez kiválóan demonstrálja az Energiaügyi Minisztérium Joint Genome Institute technológiai képességeit" - mondta Bill Richardson energiaügyi miniszter. "Ez az új képesség a mikrobák DNS-ének gyors dekódolására felhasználható arra, hogy a tudományos közösség számára hatalmas mennyiségű alapvető adatot lássanak el az életről és a mikrobiális világról. Ez az információ lehetővé teszi számunkra, hogy felfedezzük a betegségeket okozó baktériumokat, valamint azokat a baktériumokat, amelyek tisztítsa meg a környezetet, és sok más módon is hasznunkra váljon."
A szekvenálással és a baktérium DNS-könyvtárainak fejlesztésével kapcsolatos munkát az Energiaügyi Minisztérium és az Országos Allergia- és Fertőző Betegségek Intézete finanszírozta.
Az E. faecium genomját alkotó 2,8 millió bázispár DNS-t szekvenálták a JGI szekvenáló létesítményének egyetlen napi termelési kapacitásával.
"Azt mondtam, hogy "egy nap alatt meg tudunk szekvenálni egy baktériumot"" - mondta Elbert Branscomb, a JGI igazgatója. "Tehát amikor George (Weinstock) megkérdezte, segíthetnénk-e neki a kórokozóval kapcsolatos munkájukban, megragadtuk a lehetőséget, hogy bemutassuk képességünket és hasznos szolgáltatást nyújthassunk az orvosi közösségnek. Pusztán a kényelem kedvéért szétosztottuk a munkát. két egymást követő napon, de csak egy nap kapacitást használtunk fel a feladat elvégzésére.
"Úgy gondolom, hogy ez a fajta gyors reagálási képesség nagyon hasznosnak bizonyulhat a kutatók számára orvosi, nemzetbiztonsági és mezőgazdasági kontextusban" - tette hozzá Branscomb.
A baktérium teljes genomszekvenciájával felvértezve az orvoskutatók most azon dolgozhatnak, hogy megtalálják a szervezet sérülékenységét, és kiválasszák, mely fehérjecélpontok ellen irányítsák a vakcinákat – mondta Weinstock, a Baylor College Human Genom Sequencing Center társigazgatója. Orvostudomány.
"Ez a kutatási áttörés a jobb diagnosztikai tesztek és kezelések mellett megnyitja az utat a megelőző vakcinák előtt" - jegyezte meg Weinstock.
Az elmúlt 20 évben az E. faecium és más enterococcusok által okozott fertőzések drámai mértékben megugrottak. Az enterococcusok ma a második leggyakoribb kórokozók, amelyeket kórházban szerzett fertőzésekből izolálnak az Egyesült Államokban, mondta Weinstock.
A közelmúltban az E. faecium fokozódó rezisztenciája volt a vancomycin antibiotikummal szemben, amelyet általában a kezelés utolsó pufferének tartanak, valamint számos más szerrel szemben.
"A rezisztencia növekedése az antibiotikumok csökkent hatékonyságának súlyos jele" - mondta Weinstock.
A kórházban szerzett kórokozók, mint például az E. faecium, nagyobb hatást gyakoroltak az iparosodott országokban, például az Egyesült Államokban, különösen a hosszú kórházi tartózkodást, több antibiotikumot szedő és számos egészségügyi problémával, például rák vagy – mondta Barbara Murray, Weinstock társigazgatója, a Texasi Egyetem Houstoni Orvostudományi Karának Feltörekvő és Újrafeltörekvő Patogének Kutatási Központjának munkatársa.
A nemrégiben szekvenált baktérium képes az egész szervezetben elterjedni, és súlyos fertőzéseket okozhat a vérben, a szívben, a húgyutakban, a központi idegrendszerben és a sebekben.
Még csak néhány új antibiotikumot azonosítottak kémcsöves vizsgálatokban, amelyek ígéretesnek bizonyulnak olyan organizmusok ellen, mint az E. faecium, mondta Weinstock.
"Ennek eredményeként e szervezet alapvető tulajdonságainak tanulmányozása valószínűleg fontos szerepet játszik az enterococcus fertőzések kezelésére, megelőzésére vagy modulálására szolgáló új módszerek felfedezésében" - mondta Weinstock.
A JGI és a Baylor College of Medicine jövőbeni munkája befejezi az E. faecium genom végső összeállítását, és lehetővé teszi genetikai szerkezetének teljesebb elemzését.
A Joint Genome Institute 1997 januárjában jött létre, a Lawrence Berkeley, Lawrence Livermore és Los Alamos nemzeti laboratóriumok már meglévő genomprogramjainak egyesítésével.
Mióta a JGI 1999 januárjában elfogl alta új létesítményét, termelési rátáját több mint 20-szorosára, körülbelül napi 25 millió nyers bázisra növelte, lényegében állandó költségvetés mellett, mondta Branscomb.
Az 1952-ben alapított Lawrence Livermore National Laboratory egy multidiszciplináris, nemzetbiztonsági laboratórium, amely a tudományt és a technológiát alkalmazza korunk jelentős kérdéseire. A laboratóriumot az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának Kaliforniai Egyeteme kezeli.
