Nowa strategia sekwencjonowania DNA może mieć kluczowe znaczenie w przypadku wybuchu epidemii
W ramach finansowanego przez UE projektu naukowego opracowano strategię umożliwiającą szybkie określenie właściwości genetycznych zjadliwych szczepów bakterii. Techniki takie będą mieć zasadnicze znaczenie dla skuteczności działań podejmowanych w przypadku epidemii nowego szczepu choroby lub w odpowiedzi na atak bioterrorystyczny. Dzięki tradycyjnym technologiom sekwencjonowania DNA naukowcom udało się ustalić sekwencję genomu ponad 450 gatunków bakterii, w tym m.in. reprezentatywnych szczepów wszystkich ważniejszych patogenów ludzkich. Proces ten przebiega jednak nadzwyczaj powoli, a w przypadku wybuchu epidemii lub ataku terrorystycznego naukowcy będą musieli możliwie jak najszybciej odczytać genom patogenu w celu ustalenia bakteryjnych genów wirulencji lub odporności na leki. Ostatnio opracowano techniki, dzięki którym ustalenie sekwencji całego genomu bakteryjnego jest kwestią godzin. Wciąż bardzo czasochłonne są natomiast końcowe kroki wymagane dla uzyskania pełnej sekwencji. W ramach najnowszego badania naukowcy we Francji i Szwecji próbowali ustalić, czy możliwe jest uzyskanie informacji wystarczających do przygotowania reakcji na wybuch epidemii poprzez wykorzystanie szybko zsekwencjonowanego, niepełnego genomu i porównanie go z istniejącymi genomami tego samego gatunku. Uzyskane przez nich wyniki opublikowano on line w czasopiśmie Genome Research. Swoją teorię testowali na szczepie Francisella tularensis, silnie zakaźnej bakterii wywołującej chorobę o nazwie tularemia. Ludzie zarażają się nią w wyniku ukąszenia przez zakażonego kleszcza, dotykając zakażoną padlinę zwierzęcą lub spożywając zakażoną żywność lub wodę. Do objawów choroby należy gorączka, dreszcze, bóle głowy, biegunka, bóle mięśni i stawów oraz postępujące osłabienie. Nie leczona tularemia może spowodować zgon. Naukowcy wybrali ją do swego badania ze względu na istnienie obaw o możliwość manipulacji genetycznej bakterii w celu użycia ich jako broni biologicznej. "W przypadku wybuchu epidemii szybkie działanie może pomóc w natychmiastowym zidentyfikowaniu determinant genetycznych odpowiedzialnych za zmodyfikowaną wirulencję lub szerzenie się zakażenia" - tłumaczy dr Bernard La Scola z francuskiego Uniwersytetu Śródziemnomorskiego. Dr La Scola wraz z kolegami posłużył się technologią szybkiego sekwencjonowania w celu uzyskania genomu szczepu bakterii F. tularensis pobranych od chorego na tularemię. Naukowcom udało się zidentyfikować geny powiązane z wirulencją oraz mutację związaną z odpornością na chinolony. Oprócz tego udało im się wyodrębnić badany szczep spośród 80 innych szczepów F. tularensis. "Wykazaliśmy, że strategia ta jest skuteczna pod względem wykrywania polimorfizmów genetycznych, takich jak modyfikacja genu odpowiedzialna za odporność na antybiotyki, oraz utraty materiału genetycznego" - powiedział dr La Scola. Zdaniem członków zespołu, przy wystarczającej liczbie naukowców pracujących nad projektem okres między ekstrakcją DNA a pełną analizą genomu można skrócić do zaledwie sześciu dni. Dr Scola uważa, że w przyszłości dzięki postępowi w dziedzinie oprogramowania stosowanego do analizy i porównania sekwencji genomu czas ten może zostać skrócony jeszcze bardziej. Badanie otrzymało wsparcie ze środków unijnej sieci doskonałości EuroPathoGenomics, która finansowana jest w ramach obszaru tematycznego szóstego programu ramowego (6PR) "Nauki o życiu, genomika i biotechnologia dla zdrowia".
Kraje
Francja, Szwecja