研究人员提出了一种新方法来识别开始在人类中传播的更具传染性的病毒或细菌变体，包括引起流感、新冠肺炎、百日咳和肺结核的病毒或细菌变体。
新方法使用受感染人类的样本来实时监测人群中传播的病原体，并能够快速、自动识别逃避疫苗的病毒。这可以为开发更有效预防疾病的疫苗提供信息。
该方法还可以快速检测新出现的抗生素耐药性变异。这可以为感染者选择治疗方法提供信息，并试图限制疾病的传播。
它使用基因测序数据来提供有关新变体出现背后的遗传变化的信息。这对于帮助理解为什么不同的变体在人群中传播方式不同非常重要。
除了已建立的新冠肺炎和流感监测计划外，很少有系统可以监测新出现的传染病变种。该技术是对这些疾病的现有方法的重大进步，现有方法依赖于专家组来决定循环细菌或病毒何时发生足以被指定为新变种的情况。
通过创建“家谱”，新方法可以根据病原体的基因变化程度以及它在人群中传播的难易程度自动识别新的变体，从而无需召集专家来完成此任务。
它可用于多种病毒和细菌，只需从感染者身上采集少量样本即可揭示人群中传播的变异。这使得它对于资源匮乏的环境特别有价值。
该报告今天发表在杂志上自然。
“我们的新方法提供了一种方法，可以快速地显示人群中是否存在新的可传播病原体变体，并且它可用于检测大量细菌和病毒，”该研究的第一作者 Noémie Lefrancq 博士说。该报告是在剑桥大学遗传学系进行的。
我们甚至可以用它来开始预测新的变体将如何占据主导地位，这意味着可以快速做出如何应对的决定。”
Noémie Lefrancq 博士，苏黎世联邦理工学院
“我们的方法提供了一种完全客观的方法，通过分析它们的遗传学以及它们在人群中的传播方式来发现新的致病细菌菌株。这意味着我们可以快速有效地发现新的高度传播菌株的出现，”说参与这项研究的剑桥大学兽医系研究员朱利安·帕克希尔教授。
测试技术
研究人员利用新技术分析了百日咳博德特氏菌样本，百日咳博德特氏菌是引起百日咳的细菌。目前许多国家正经历最糟糕的时期百日咳爆发过去 25 年。它立即识别出在人群中传播的三种以前未被发现的新变种。
国家百日咳参考中心主任 Sylvain Brisse 教授表示：“事实证明，这种新方法对于百日咳病原体来说非常及时，鉴于百日咳目前在许多国家卷土重来，并且令人担忧地出现了抗菌药物耐药谱系，因此需要加强监测。”在巴斯德研究所工作，他提供了百日咳博德特氏菌基因组分析和流行病学方面的生物资源和专业知识。
在第二项测试中，他们分析了结核分枝杆菌（引起结核病的细菌）的样本。它表明两种对抗生素具有耐药性的变种正在传播。
“这种方法将很快显示病原体的哪些变体最有可能使人患病。这意味着疫苗可以专门针对这些变体，使其尽可能有效，”Henrik Salje 教授说。剑桥大学遗传学系，该报告的资深作者。
他补充道：“如果我们看到抗生素抗性变种的迅速扩散，那么我们可以改变为感染该变种的人开出的抗生素，以尝试限制该变种的传播。”
研究人员表示，这项工作是公共卫生应对传染病的更大拼图中的重要组成部分。
持续的威胁
引起疾病的细菌和病毒不断进化，以便更好、更快地在我们之间传播。在新冠病毒大流行期间，这导致了新毒株的出现：最初的武汉毒株迅速传播，但后来被其他变种所取代，其中包括 Omicron，它是从原始毒株进化而来，传播能力更强。这种进化的基础是病原体基因组成的变化。
病原体通过基因变化而进化，使它们更容易传播。科学家们特别担心基因变化，尽管我们接种了病原体疫苗，但基因变化仍会让病原体逃避我们的免疫系统并引发疾病。
萨尔杰说：“这项工作有可能成为世界各地传染病监测系统不可或缺的一部分，它提供的见解可能会彻底改变政府的应对方式。”