8455澳门游戏全球肺炎链球菌基因地图出炉 助力肺炎疫苗研发

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研究人员对来自世界各地的2000多种A群链球菌样本的DNA进行测序后,对全球Strep
A疫苗的研究已经缩小。来自Wellcome
Sanger研究所,剑桥大学,澳大利亚Doherty研究所的Peter
Doherty感染和免疫研究所以及澳大利亚昆士兰大学的研究人员揭示了来自20多个国家的菌株之间的差异,并确定了潜在的疫苗目标存在于大多数菌株中。

从事肠道微生物组研究的科学家已经从健康人的肠道中发现并分离出100多种全新的细菌。来自澳大利亚哈德森医学研究所Wellcome
Sanger研究所和EMBL欧洲生物信息学研究所的研究创造了迄今为止最全面的人体肠道细菌系列。这将有助于全世界的研究人员研究我们的微生物组如何保持我们的健康,以及它在疾病中的作用。

肺炎是全球主要传染病之一,而肺炎链球菌则是细菌性肺炎的常见病因。6月12日消息,由英国韦尔科姆基金会桑格研究所主导,美国、以色列、南非和中国香港等地的多家机构参与的“全球肺炎链球菌测序计划”项目,新近完成了迄今最大规模的肺炎链球菌“基因组普查”。研究人员对来自51个国家和地区的约2万份病菌样本进行基因组测序,并绘制出全球肺炎链球菌基因“地图“,相关数据对了解不同菌株的分布和进化有重要意义,可帮助确定未来的疫苗研发方向。相关论文发表在英国《柳叶刀·传染病》杂志上。

今天发表在Nature
Genetics上的这个为期10年的项目发现,来自包括英国,澳大利亚和印度在内的所有20个国家的细菌菌株都存在一些分子靶点,这些目标指出了开发针对Strep
A的有效全球疫苗的可能性。

今天(2月4日)在Nature
Biotechnology上报道,新资源将使科学家能够比以往更准确,更快地检测人体肠道中存在的细菌。这也将为开发治疗诸如胃肠道疾病,感染和免疫疾病等疾病的新方法奠定基础。

桑格研究所日前发表新闻公报说,研究人员总共发现了621个肺炎链球菌菌株,每个菌株都有一种或多种表面抗原类型。病菌样本取自接种疫苗前后不同时期,揭示了病菌进化出新形态以躲避疫苗攻击的情形。

A组链球菌属细菌,通常称为链球菌A,是全球传染病死亡的十大原因之一。据估计,每年造成的死亡人数超过50万*,主要是在世界低收入地区。它可引起许多不同的感染,从发达国家广泛见到的Strep喉咙,到猩红热和风湿性心脏病,它们一直存在并被认为是全球低收入地区的地方性流行病。

大约2%的人体重是由细菌引起的,肠道微生物组是一个主要的细菌部位,是人类健康的重要贡献者。我们的肠道微生物组不平衡可能导致疾病和复杂的疾病,如炎症性肠病,肠易激综合征过敏和肥胖。然而,由于许多种肠道细菌在实验室中极难生长,因此我们对它们的了解存在巨大差距。

研究人员说,相关数据使人们首次了解全球范围的肺炎链球菌感染情况,弄清不同地区常见的菌株。此外,根据病菌在疫苗压力下的进化规律,可以预测特定地区接种疫苗后会出现什么样的新菌株,及时制订应对方案。

目前还没有针对Strep A的有效疫苗,并且各种Strep
A菌株阻碍了对疫苗的研究。到目前为止,大部分信息来自英国和美国等高收入地区,然而,在世界上导致问题最多的低收入地区,人们对Strep
A知之甚少。这意味着目前的候选疫苗可能无法在所有领域有效。

在这项研究中,研究人员研究了来自英国和加拿大的20个人的粪便样本,并成功地从这些样本中生长并对737个单独的细菌菌株进行DNA测序。对这些分离株的分析揭示了273种不同的细菌种类,包括173种以前从未测序过的细菌。其中,有105种甚至从未被分离过。

可怕的肺炎链球菌

为了解决这个问题,研究人员从世界22个国家收集了2,000多份Strep
A样本,包括非洲和太平洋国家,新西兰和澳大利亚土着社区。通过对每个样品的DNA进行测序和分析,他们能够确定每个菌株中存在的基因,并观察全世界菌株的变异。

来自Wellcome
Sanger研究所和澳大利亚哈德森医学研究所的论文的第一作者Samuel
Forster博士说:这项研究已经创造了最大,最全面的人类健康相关肠道细菌公共数据库。肠道微生物组在健康和疾病方面起着重要作用。这一重要资源将从根本上改变研究人员研究微生物组的方式。

肺炎是全球主要传染病之一,每年全球因肺炎死亡的人数高达数十万,同时肺炎也是5岁以下儿童死亡的最大单一传染性疾病。而肺炎链球菌则是细菌性肺炎的常见病因。虽然健康的成年人不会因携带肺炎链球菌而生病,但是这些细菌在儿童中可能会造成致命的感染。肺炎球菌也会引起身体其他部位的疾病,例如感染大脑或血液,引起脑膜炎或血液感染,这些都能导致败血症的进一步发生。

该项目发现,目前领先的Strep A疫苗候选药物在Strep
A流行且最需要疫苗的低收入地区的覆盖率有限。

了解肠道微生物组如何影响人类健康的标准方法包括对来自肠道细菌混合样本的DNA进行测序,以试图了解每种成分。然而,由于缺乏单独分离的细菌和参考基因组,这些研究受到严重阻碍。

全球肺炎链球菌基因地图出炉

来自Wellcome Sanger研究所和墨尔本大学Doherty研究所的主要作者Mark
Davies博士说:使用大规模基因组测序,我们发现存在超过290种具有临床重要性的Strep
A遗传上不同的谱系,突出了设计的挑战这是一种有效的全球疫苗。然而,利用我们收集的所有数据,我们在全球几乎所有Strep
A株中缩小了常见基因。这是确定什么可能作为全球疫苗候选物的巨大进步。

新的培养物收集和参考基因组将使研究人员更加便宜和容易地确定哪些细菌存在于人群中并研究它们在疾病中的作用。

在过去的十年里,世界上许多国家都研发出针对肺炎链球菌外壳的疫苗——肺炎球菌结合疫苗,婴儿接种PCV也可以预防这些肺炎球菌感染。但全球肺炎发病率仍然很高。其中一个原因是,主要肺炎疫苗针对7种或13种常见的肺炎链球菌表面抗原,而已知的表面抗原类型超过100种。

来自Wellcome Sanger研究所和剑桥大学的作者Gordon
Dougan教授说:全世界有数百万人受到Strep
A的影响。它可能导致一系列疾病,包括喉咙痛和英国猩红热的爆发对于澳大利亚土着居民等人群中导致风湿性心脏病的感染。除了帮助研究疫苗外,我们研究的基因组数据将帮助研究人员了解Strep
A如何引起疾病以及为什么它在高收入地区有所不同流行地区。

来自Wellcome Sanger研究所的资深作者Trevor
Lawley博士说:这种单个细菌的培养物集合将成为基因和转化微生物组研究的改变者。通过培养不成熟的细菌,我们创造了一种能够更快地进行微生物组分析的资源。
,更便宜,更准确,将允许进一​​步研究它们的生物学和功能。最终,这将引导我们开发新的诊断和治疗疾病,如胃肠道疾病,感染和免疫状况。

美国亚特兰大埃默里大学韦康桑格研究所和美国疾病控制和预防中心的研究人员与世界各地的科学家们合作,对来自51个国家的2万多份肺炎链球菌样本进行了DNA测序。这将有助于预测哪些菌株对新型肺炎球菌疫苗至关重要。

该论文的高级作者,昆士兰大学澳大利亚传染病研究中心主任Mark
Walker教授说:这项研究有可能快速跟踪急需的Strep
A疫苗作为开发者和更广泛的科学界现在可以使用我们的数据库来确定最常见的基因作为疫苗目标。我相信全球疫苗是可行的,除了增加资金承诺外,这些研究结果将为寻求全球疫苗重新焕发活力。

研究人员收集了疫苗注射前后的样本,进行DNA序列比较,来观察细菌变化。这些变化可能会影响疫苗对肺炎球菌的预防效果,以及新菌株的出现是否会影响疾病的严重程度和治疗的难易程度。

研究人员在全球范围内发现了621种菌株亚型,每一种都与一种或多种衣壳类型有关。他们还发现,在PCV被引入后,非疫苗型菌株亚型的水平有所上升,这表明细菌对疫苗做出了反应而进化。

威康桑格研究所的Rebecca
Gladstone博士说:“我们的研究首次对世界上的肺炎链球菌种群进行了基因组描述。这在以前是不可能的,因为以前只对个别群体的样本进行了研究。现在我们有了全球数据,显示每个国家都有哪些菌株,可以用这些数据来了解全球范围内的肺炎球菌感染。”

肺炎链球菌基因地图多重要?

比尔和梅林达·盖茨基金会肺炎研究小组的负责人Keith
Klugman教授说:“我们必须继续为世界各地的儿童接种疫苗,因为接种疫苗是降低肺炎风险的唯一最佳途径,因为它可以防止儿童与成人之间传播肺炎链球菌。然而,我们正在与细菌的进化作斗争。这项研究表明,持续进行的全球基因组监测的重要性,以了解哪些菌株可能造成威胁,帮助重新制定下一代疫苗。”

来自阿根廷、孟加拉国、巴西、印度,俄罗斯和南非的全球肺炎球菌测序合作科学家

美国疾病控制与预防中心链球菌实验室的Lesley
McGee博士也表示,这项基因组研究不仅让我们看到当前全球范围内最重要的肺炎链球菌菌株类型,而且还有助于理解它们的进化。这一信息将为开发预测工具打开大门,以识别可能因使用疫苗而出现的毒株。

肺炎链球菌的基因地图已经问世,这为攻克肺炎、提高人们生活质量奠定了基础。基因测序已经成为一个新时代的焦点,在这个新时代,基因组学和公共卫生的交叉能够优化预防策略,同时提供非常有价值的信息用于预测和应对未来的新挑战。

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