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埃塞俄比亚出现了对治疗和检测均具有抗药性的致疟疾寄生虫

布朗领导的科学家小组的基因组监测揭示了引起疟疾的寄生虫的突变,这将使在非洲根除这种疾病的努力复杂化。

罗德岛州普罗维登斯 [布朗大学] – 科学家们在埃塞俄比亚发现了新的致疟疾寄生虫菌株,这些寄生虫既对目前的治疗方法具有抗药性,又可以通过常见的诊断测试逃脱检测 – 这一发展可能会增加疟疾病例和死亡人数,并使消除持续性疾病成为更大的挑战。

作者详细介绍了他们在《自然微生物学》上的一项基因组监测研究中的发现。科学家们已经在乌干达、坦桑尼亚和卢旺达发现了导致疟疾的寄生虫株,这些寄生虫对大多数可用的抗疟药物具有抗药性;另外,对诊断测试具有抗药性的疟疾寄生虫在非洲之角出现。

这些寄生虫一直在相互独立地传播,但这项新研究是第一份确认这种双重抗性疟疾菌株患病率的已发表报告,研究作者杰弗里贝利说,他是布朗大学转化研究、病理学和实验室医学副教授。

“现在我们基本上看到了最坏的情况:具有突变的寄生虫使它们对治疗产生抵抗力,也获得了染色体缺失,使它们对诊断测试不可见,”贝利说。这意味着将更难发现感染者,然后当感染者接受抗疟药物治疗时,可能无法阻止他们传播疾病。

在非洲诊断疟疾的标准方法是通过快速诊断测试,检测血液中高度表达的特定寄生虫蛋白。即使患者无症状,这些测试也可以确认疟疾。缺乏这些蛋白质基因的寄生虫已经进化到对测试不可见。

世界卫生组织推荐的一线疟疾治疗是涉及青蒿素类药物化合物的联合疗法,这种药物化合物往往在预防死亡和减少传播方面非常有效。现在在非洲发现的突变提供了对青蒿素的抗药性。

贝利在布朗的研究小组与埃塞俄比亚公共卫生研究所和北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员密切合作,对疟疾寄生虫样本与埃塞俄比亚三个地区收集的缺失蛋白表达基因进行了比较基因组分析。在布朗计算分子生物学中心博士项目联合主任贝利的带领下,科学家们使用分子测序来评估对青蒿素产生抗性的突变的流行程度。贝利实验室的博士后研究员Abebe Fola在这项工作中发挥了重要作用,是该论文的第一作者。

他们发现,8.2%的耐药寄生虫也携带了表达蛋白质的基因缺失,这使得它们可以通过诊断测试检测到。

在埃塞俄比亚,疟疾的总体发病率较低,但该病在该国75%的地区仍然流行,65%的人口处于危险之中。每年发生500多万次疟疾。埃塞俄比亚政府设定了到2030年消除疟疾的目标,及时诊断和用有效药物治疗是消除疟疾计划的基石。

“这些寄生虫的传播肯定会使消除埃塞俄比亚和非洲其他地区的疟疾变得更加困难,并可能导致病例和死亡人数增加,”贝利说。

科学家们得出结论,需要密切监测联合耐药性和诊断性寄生虫的传播,并指出,更好地了解这些突变如何出现,相互作用和传播对于未来非洲疟疾控制和消除工作的成功至关重要。

此外,贝利说,除了青蒿素之外,迫切需要开发治疗疟疾的新疗法以及预防和减缓疾病传播的疫苗。

Bailey说,随着下一代测序的出现和完善,在过去十年中,随着下一代测序的出现和完善,进行基因组监视以监测突变同时寻找新突变的能力有了很大的提高。他在布朗大学的实验室开创了高通量技术,可以同时对许多基因进行测序,并一直在与其他大学的研究团队以及乌干达等国家的卫生机构合作开展目前的研究项目。虽然这项研究的分析是在布朗进行的,但贝利和研究小组的其他人正在努力建立埃塞俄比亚和非洲其他地区的基因组监测能力。

该项目部分由美国国立卫生研究院(R01AI132547,K24AI134990,R01AI1777791)资助;埃塞俄比亚卫生部(EPHI5405);以及比尔和梅琳达·盖茨基金会通过世界卫生组织(OPP1209843)。

新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自https://www.brown.edu/news/2023-09-11/malaria-drug-resistance