绘制用于治疗寄生虫的药物的抗性基因

寄生虫的耐药性对全球限制它们对人类、宠物和牲畜的重大健康和经济影响的努力构成了严重威胁。Wellcome Sanger 研究所、格拉斯哥大学和 Moredun 研究所的研究人员首次使用基因杂交、药物选择和全基因组测序来绘制与寄生蠕虫 Haemonchus contortus 的耐药性相关的基因图。

在发表在《细胞报告》上的这项新研究中，该团队确定了用于控制寄生虫的三种最重要药物的一些新的和已知的遗传变异，确定了耐药性是如何出现的，并为追踪耐药性变异提供了关键数据。场。该研究为了解耐药性如何产生以及最重要的是如何控制耐药性奠定了基础。

Haemonchus contortus，因其独特的糖果条纹标记而被称为理发师的杆虫，是一种被称为蠕虫的寄生蠕虫。蠕虫感染人类、牲畜和宠物，每年有超过 10 亿人和无数动物需要药物治疗以控制蠕虫感染。如果不及时治疗，感染会导致一系列疾病，从人类的象皮病到河盲症，并导致牲畜的重大生产损失和死亡。

但对驱虫药的广泛耐药性，尤其是感染牲畜的蠕虫，意味着在许多地方某些药物无效。在最坏的情况下，一些农场的寄生虫对所有可用的治疗方法都有抵抗力。耐药性可能会增加牲畜蠕虫感染本已巨大的成本，仅在欧洲，每年的生产损失就高达 6.86 亿欧元。尽管耐药性在人类感染性蠕虫中尚未普遍存在，但它是一个日益严重的威胁，尤其是在全球低收入和中等收入国家。

寄生虫的基因组比细菌或真菌病原体的基因组大得多且复杂得多。这种复杂性，加上高水平的遗传多样性，阻碍了以前确定导致耐药性的遗传差异的尝试。多年来，研究人员一直致力于为 H. contortus 提供高质量的参考基因组，这使得目前的研究得以完成。

在这项新研究中，科学家们着手发现扭曲蠕虫对用于控制人类和动物蠕虫的三种最重要的驱虫药物类别的耐药性的遗传基础。

为了查明所涉及的基因，Moredun 研究所对寄生虫的药物敏感和多重耐药菌株进行了杂交，然后使用芬苯达唑、左旋咪唑或伊维菌素进行药物治疗。

交叉寄生虫的全基因组测序在 Wellcome Sanger 研究所进行。对药物治疗前后采样的寄生虫基因组的分析，以及来自世界各地采样的寄生虫的基因组数据，使研究人员能够查明少数与耐药性有关的新的和已知的基因。格拉斯哥大学使用自由生活模型蠕虫秀丽隐杆线虫进行的分子和药物治疗分析进一步验证了基因组发现。

“蠕虫感染给全世界的人们带来了巨大的经济和健康负担。在人和动物中，治疗依赖于少数驱虫药，所有这些药最初都是为兽医使用而开发的。令人担忧的是，我们现在看到对这些药的普遍耐药性家畜和宠物中的药物，强调需要更具战略性的使用和早期检测抗性以维持药物疗效。在像 Haemonchus contortus 这样的经济重要物种中识别与三种不同药物抗性有关的基因是向前迈出的重要一步，“博士说. Roz Laing，格拉斯哥大学。

很少有基因参与耐药性这一事实是有希望的，因为它将允许检测和跟踪耐药菌株的新工具相对较快地开发出来。工作已经在进行，以创建用于该领域的快速诊断测试和基因组测序方法。

虽然蠕虫的最大威胁是对中低收入国家的人民和全球牲畜的威胁，但到处都存在新出现的风险，包括过去蠕虫得到很好控制的地方——例如美国南部的一些州、欧洲南部，以及家养宠物及其主人。

“对于我和我的许多同行作者来说，这一旅程始于十多年前我们开始研究扭曲血矛线虫参考基因组。以明确的遗传信号结束这项研究，使我们能够零了解这些寄生虫的耐药性如何演变Wellcome Sanger Institute 的 Stephen Doyle 博士说：“这是非常有益的。但最重要的是，这些数据使我们能够更好地了解蠕虫的抗药性，并开发快速诊断工具来追踪其传播。”