Вспышка новой кишечной инфекции в Западной Европе заставляет ученых не терять ни минуты в поиске и изучении ее возбудителя. На днях закончено полное секвенирование его генома и проведен первичный анализ, показавший некоторые опасные особенности этой «супер-бактерии».

Герой дня: секвенирующая установка Ion PGM

По последним сообщениям, внезапная эпидемия, центр которой пришелся на север Германии, унесла уже около двух десятков жизней. Более тысячи случаев заболевания отмечены и в других странах, включая Швецию, Данию, Великобританию и США.

В Германии почти все больные с подозрением на «геморрагическую кишечную палочку» централизованно направляются в медицинский центр University Medical Center Hamburg-Eppendorf для наблюдения и необходимой терапии. Вместе с азиатским отделением компании BGI специалисты центра и провели сложнейшую процедуру секвенирования генома бактерии, которая считается возбудителем заболевания, установив полную последовательность ее ДНК. Удивительно, что процедура, на которую еще недавно могли потребоваться месяцы работы и усилия десятков, если не сотен, специалистов, проведена в полуавтоматическом режиме — и в считанные дни.

Точнее говоря, три дня: именно столько понадобилось роботизированной исследовательской платформе Ion Torrent для секвенирования ДНК, выделенной из кишечной палочки (E. coli) штамма 0104: H4. Даже первый беглый анализ полученных данных оказывается довольно печальным. Заметим, что кишечная палочка является совершенно нормальным — и даже полезным — обитателем кишечника человека (читайте: «Глубокоуважаемый микроб»). Однако при попадании в другие полости тела она способна вызывать довольно серьезные патологии. По счастью, бактерии эти очень чувствительны к действию некоторых антибиотиков. Настоящие же проблемы возникают, когда кишечные палочки получают от других микроорганизмов новые гены — скажем, кодирующие синтез токсинов, или гены устойчивости к антибиотикам. Именно это и случилось, видимо, на этот раз.

Симптомы заболевания включают резкие колики, диарею (возможно — с кровью), рвоту, иногда не слишком высокое повышение температуры. Большинство заболевших поправляется через 5−7 дней, однако у некоторых развивается гемолитико-уремический синдром с характерными уже для него симптомами — очень частым мочеиспусканием, сильнейшей усталостью, изменением цвета кожи и т. д. Болезнь, судя по всему, может передаваться от человека к человеку, через плохо вымытые руки и общие предметы гигиены.

Сравнение генома бактерии с имеющимися в распоряжении ученых данными показало, что более всего — на 93% - он совпадает с геномом штамма 55989, который обнаруживается у больных центральной Африки, где вызывает серьезные инфекционные вспышки. Однако новый штамм приобрел и ряд крайне неприятных отличий, свойств, характерных для возбудителей гемморагических вирусных инфекций и гемолитико-уремического синдрома, приводящего к отказу почек.

Появление этих генов, видимо, можно объяснить обычным для микробов механизмом горизонтального переноса, при котором ген передается не от предков потомкам, а непосредственно, от одного организма другому. Этим же путем штамм 0104: H4 приобрел и другие «отталкивающие» черты — такие, как замечательная устойчивость к целому ряду антибиотиков, крайне затрудняющая его лечение. Особую опасность представляет новая способность бактерий вырабатывать шигатоксин, страшное оружие болезнетворных бактерий, возбудителей дизентерии.

Впрочем, установление полной последовательности ДНК бактерии приносит не только печали. На основе этих данных ученые наверняка смогут обнаружить слабые места микроба и найти средство эффективно бороться с вызываемой им болезнью.

По сообщению The Watchers и пресс-релизу BGI