Des chercheurs de l'Université ITMO et du Centre de médecine physique et chimique ont développé un algorithme capable de suivre la propagation des gènes de résistance aux antibiotiques dans l'ADN du microbiote intestinal et ont révélé des preuves supplémentaires de transfert de gènes de résistance entre espèces bactériennes. La méthode peut non seulement contribuer au développement de schémas thérapeutiques efficaces, mais aussi freiner la propagation des superbactéries. Les résultats de la recherche ont été publiés dans Bioinformatique .
Dans les années récentes, la propagation de la résistance aux antibiotiques est devenue un problème de santé mondial. En raison de l'utilisation excessive d'antibiotiques en médecine et en agriculture, le microbiote intestinal accumule des gènes de résistance aux antibiotiques dans son ADN ou ses métagénomes. D'un côté, ces gènes aident la flore normale à survivre. Cependant, des études récentes montrent que le microbiote intestinal est capable de partager des gènes de résistance avec des agents pathogènes, les rendant ainsi résistants aux thérapies disponibles. Dans cette lumière, l'étude de la propagation des gènes de résistance est particulièrement importante.
Des programmeurs de l'Université ITMO avec des collègues du Centre de recherche en médecine physique et chimique ont développé un algorithme appelé MetaCherchant qui permet d'explorer l'environnement des gènes de résistance aux médicaments et de voir comment il change en fonction des espèces de bactéries. "Nous avons créé un outil qui permet aux scientifiques d'examiner de plus près la différence entre l'environnement des gènes dans deux ou plusieurs échantillons de microbiote. Nous pouvons analyser des échantillons de microbiote prélevés sur différentes personnes ou sur la même personne à des moments différents, par exemple, avant et après un traitement antibiotique, " dit Vladimir Oulyantsev, professeur agrégé du Département des technologies informatiques de l'Université ITMO. « Sur la base des données obtenues, nous pouvons suggérer comment un gène de résistance particulier pourrait se propager d'une espèce microbienne à une autre."
Les études de l'environnement des gènes de résistance aux antibiotiques sont principalement importantes pour la conception de schémas de traitement antimicrobiens efficaces. "En utilisant MetaCherchant, nous pouvons analyser comment le microbiote contribue à la propagation de la résistance à une classe d'antibiotiques particulière. Avoir hâte de, il est possible de prédire les antibiotiques auxquels les agents pathogènes sont le plus susceptibles de propager la résistance. D'autre part, on peut aussi trouver des médicaments à faible risque de résistance. Cette, à son tour, nous aidera à ajuster et à mettre au point des thérapies spécifiques. C'est la question des prochaines années, " dit Evgenii Olekhnovich, auteur principal et chercheur au Centre de médecine physique et chimique.
Les applications potentielles de l'algorithme ne se limitent pas à l'analyse des gènes du microbiote intestinal, puisque le programme peut également être utilisé pour étudier des échantillons de génome du sol, eau ou égouts. "Nous pouvons évaluer la propagation de la résistance au sein d'une même communauté bactérienne, comme le microbiote intestinal, ainsi qu'entre les différentes communautés. Cela nous permet, par exemple, identifier les voies mondiales de la résistance aux antibiotiques se propageant dans l'environnement, " dit Evgenii Olekhnovich. " Le problème de la résistance est complexe et nécessite une approche complexe, où notre outil peut être vraiment utile."
