أبحاث مايو كلينك تُظهر أن أسلوب تسلسل الثقوب النانوية يكتشف ويحدد الميكروبات المقاومة للمضادات الحيوية بسرعة

مدينة روتشستر، ولاية مينيسوتا- يموت عدد متزايد من الناس بسبب العَدوى المقاومة للمضادات الحيوية. وهذه العَدوى تغذيها أنواع الميكروبات التي تتحور لتتجنب الأدوية المطورة بهدف تدميرها. توفي أكثر من 1.2 مليون شخص حول العالم في عام 2019 بسبب العَدوى المقاومة للمضادات الحيوية. 

استجابةً لذلك، قام فريق من الباحثين من مركز الطب الفردي التابع لمايو كلينك بتطوير تقنية تسلسل للكشف السريع عن الميكروبات والأنماط الظاهرية المقاومة للمضادات الحيوية والتعرف عليها في اختبار واحد. وتم نشر أسلوب تسلسل الثقوب النانوية المبتكر في مجلة سيرجري وإم سفير.

تقول إيما ويتل، الحاصلة على الدكتوراه، وزميلة الأبحاث في قسم الجراحة، والمؤلفة الرئيسية للدراسة: "لقد أثبتنا أن تسلسل الثقوب النانوية يمكن استخدامه للتنبؤ بالعدوى في غضون ساعات من جمع العينة وقبل أيام من بدء ظهور الأعراض على المرضى".  

وتضيف الدكتورة ويتل: "يمكن أن يساعد ذلك في منع العَدوى المهددة الحياة من خلال تقليل وقت التشخيص من أيام إلى ساعات فقط. كما يمكن أن يمكّنَ الأطباء من تصميم المضادات الحيوية بشكل أفضل لكل عَدوى".

يمكن لتسلسل الثقوب النانوية تحليل أي طول من الحمض النووي أو الحمض النووي الريبوزي. علاوة على ذلك، يمكن إجراء الكشف عن الحمض النووي/الحمض النووي الريبوزي الميكروبي في أي وقت أثناء القيام بالتسلسل، مما يسمح بالتشخيص الميكروبي الفوري. 

لأغراض الدراسة، أجرى العلماء تسلسل الثقوب النانوية لتحديد الأنواع الميكروبية والأنماط الظاهرية المقاومة للمضادات الحيوية في عينات المرارة لدى المرضى الخاضعين لجراحة استئصال رأس البنكرياس. تُعد عَدوى الموقع الجراحية من المضاعفات الشائعة، حيث تصيب ما يصل إلى 45% من المرضى الخاضعين للإجراء المذكور. وقد تؤثر هذه العَدوى بشكل كبير على نتائج المريض. 

تقول الدكتورة ويتل: "لقد تمكنا من تحديد المرضى بالعصارة الصفراوية الموبوءة ومن كانوا معرضين لخطر الإصابة بالعَدوى في الموقع الجراحي بدقة 100%، مقارنة بالتقنيات السريرية القياسية الحالية. كما حسنت تقنيتنا هذه اكتشاف الأنواع الفطرية وزادت العدد الإجمالي للأنواع الميكروبية والأنماط الظاهرية المقاومة المُكتشفة، مقارنةً بالممارسات السريرية القياسية". 

تشمل التقنيات السريرية القياسية إنماء البكتيريا في طبق الزرع، وهو ما يمكن أن يستغرق ما يصل إلى 72 ساعة. في تلك الأثناء، يبدأ المرضى غالبًا بتناول مزيج وقائي من المضادات الحيوية على أمل أن يكون أحدها على الأقل فعالًا.  لكن المضادات الحيوية تقتل أيضًا البكتيريا الجيدة في الأمعاء، والتي تدعم جهاز المناعة، وتساعد في الهضم والتحكم في الالتهابات. 

ما أثار دهشة الفريق هو اكتشاف جينات مقاومة المضادات الحيوية في جميع عينات المرارة الموبوءة. 

توضح الدكتورة ويتل: "نظريتنا هي أن البكتيريا موجودة في الأمعاء كجزء من مجهريات الأمعاء، وعندما يخضع المرضى لعملية جراحية، تتعطيل هذه البكتيريا وتتسرب بعض البكتيريا إلى المرارة". 

"ويشير اكتشاف جينات مقاومة المضادات الحيوية في جميع عينات المرارة الموبوءة إلى أن جميع المرضى في دراستنا لديهم بشكل طبيعي مقاومةٌ للمضادات الحيوية في مجهريات أمعائهم. ويمكن لهذه البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية أن تتسرب أيضًا إلى الدم وأماكن أخرى، ومن المحتمل أن تسبب تعفن الدم الذي يهدد الحياة". 

تضيف الدكتورة ويتل أن استراتيجية التسلسل لا تقتصر على مرضى سرطان البنكرياس.

"يمكن استخدامها لجميع المرضى المعرضين لخطر الإصابة أو الذين تظهر عليهم علامات العَدوى. كما لا تقتصر على البكتيريا، ويمكن استخدامها لتشخيص العَدوى الفيروسية أو الفطرية أو الطفيلية أيضًا". 

###

نبذة عن مايو كلينك
مايو كلينك هي مؤسسة غير ربحية تلتزم بالابتكار في الممارسات السريرية والتعليم والبحث وتوفير التعاطف والخبرة لكل مَن يحتاج إلى الاستشفاء والرد على استفساراته. لمعرفة المزيد من أخبار مايو كلينك، تفضَّل بزيارة شبكة مايو كلينك الإخبارية.