По данным ВОЗ, устойчивость к антибиотикам является одной из самых больших угроз для здоровья населения. Исследователи DTU создали новый инструмент для борьбы с резистентными бактериями, который на основе 214 000 образцов микробиома может составить обзор проблемы в разных странах, людях и средах.

В дальнейшем даже небольшая инфекция может стать опасной для жизни людей, если болезнетворные бактерии станут устойчивыми к традиционному лечению антибиотиками.

На основе 214 000 образцов микробиома исследователи DTU создали свободно доступную платформу, которая показывает, где в мире встречаются различные типы устойчивых бактерий и в каких количествах.

Чтобы понять, как устойчивость к антибиотикам распространяется по всему миру, важно знать, где, какие и сколько генов устойчивости встречаются во всех окружающих нас средах. Гены, обеспечивающие устойчивость, могут распространяться между животными, людьми и окружающей средой.

Данные могут быть использованы для разработки руководящих принципов

На сегодняшний день имеется большой объем данных, доступных в различных онлайн-репозиториях, и ряд ограниченных наборов данных о появлении резистентных бактерий, например, в сточных водах, почве, животных или людях. Но данные не используются активно, потому что до сих пор было трудно получить доступ, обрабатывать и, особенно, использовать эти большие наборы данных из-за необходимой вычислительной мощности.

Такие большие объемы данных интересны тем, что мы можем найти новые закономерности и связи между болезнетворными микроорганизмами и устойчивостью к антибиотикам. Например, мы можем видеть, что определенные типы устойчивости к антибиотикам имеют очень разную распространенность в разных частях мира. Эти знания мы можем использовать для разработки руководств по борьбе с сопротивлением в разных уголках мира».

Ханна-Мари Мартини, Национальный продовольственный институт DTU

Ханна-Мари Мартини — одна из движущих сил новой базы данных.

Связь между бактериями и резистентностью

Исследователи из Национального института пищевых продуктов DTU проанализировали 214 000 образцов, среди прочего, животных, людей и почвы, и организовали их таким образом, чтобы их могли использовать другие. Цель состоит в том, чтобы создать каталог устойчивых бактерий, охватывающий страны, людей и окружающую среду.

«Его можно сравнить с большой энциклопедией, такой как Википедия, которая собирает знания из множества разных источников и организует их таким образом, чтобы каждый мог получить к ним доступ. Точно так же мы собираем данные об устойчивости бактерий к антибиотикам и делимся ими с всем», — говорит она.

214 000 образцов вместе занимают почти 300 терабайт, и анализ их на высокопроизводительном компьютере занимает месяцы.

«Выполняя первоначальные очень ресурсоемкие анализы и делая их доступными для всех, мы даем исследователям во всем мире лучшие возможности для поиска новых решений, которые могут помочь снизить частоту возникновения устойчивости к антибиотикам. Это соответствует принципам о том, как сделать данные полезными в Open Science и FAIR», — говорит профессор Национального института пищевых продуктов DTU Франк Мёллер Аареструп, один из пионеров в области мониторинга резистентности.

Глобальный мониторинг в режиме реального времени

Развитие резистентных типов бактерий сильно варьируется от страны к стране. Но резистентная бактерия, например, в Египте, может быстро распространиться по всему миру и вызвать инфицирование датских пациентов бактериями, устойчивыми к традиционному лечению.

«Опыт пандемии Covid-19 показал нам ценность данных глобального эпиднадзора, например, для борьбы с болезнями, когда они угрожают распространиться за пределы страны», — говорит Франк Мёллер Ааструп.