細菌全基因組測序的最新進展讓研究人員成功繪製出了結核分枝杆菌抗生素耐藥基因組特徵的完整目錄。近日，一篇發表在國際雜誌Nature Communications上題為“Genomic signatures of pre-resistance in Mycobacterium tuberculosis”的研究報告中，來自帝國理工學院等機构的科學家們通過研究首次發現了細菌中“預抗性”（pre-resistance）存在的迹象，相關研究結果或能幫助臨床醫生未來選擇針對細菌性感染的最佳療法。
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文章中，研究人員對3000多份結核病樣本進行全基因組測序，並在近20年裏來追跡患者的結核病感染情况；結核分枝杆菌（MTB）是一種影響肺部功能的細菌性感染性疾病，2020年在傳染病引發的死亡病例中其所引發的死亡僅次於COVID-19；如果使用正確的抗生素進行治療的話，結核病患者就能被治癒，但治療的時間很長，而且很多患者會面臨無法獲得足够醫療保健的風險，如果患者無法完成整個治療過程，或者沒有藥物以及藥物質量較差的話，就會出現耐藥性結核病的發生。
多重耐藥性的結核病是一種巨大且不可持續的人類疾病負擔，如今研究人員在少數國家已經發現了完全耐藥的菌株，由於衛生系統正在努力應對當前新冠疫情，全球結核病治療的進展已經大大放緩了。為了能够更好地理解並最終開發治療結核病的新型療法，這篇研究報告中，研究人員首次揭示了如何在耐藥性突變發生之前預防結核病患者所出現的耐藥性，研究人員將這一概念稱之為“預抗性”，即當諸如病毒或細菌等致病微生物在未來產生耐藥性的內在風險更大時。
通過分析數以千計的細菌基因組，研究人員表示，這或許有望應用於其它傳染性疾病的研究，並能為個體化的病原體基因組療法鋪平道路，研究人員會根據誘發疾病的特定病原體中的DNA來選擇藥物以免病原體產生一定的耐藥性。文章中，研究人員比較了來自3135個不同樣本中的結核病樣本，以此來重建TB細菌家族族譜，其被稱之為系統發育數，隨後研究者利用電腦分析來識別出細菌的祖先遺傳程式碼（隨後會導致細菌產生耐藥性），研究人員通過分析家族樹的分支確定了與MTB耐藥性發生相關的關鍵改變，從而就能理解哪些因素最有可能讓MTB產生耐藥性。
圖片來源：https://www.nature.com/articles/s41467-021-27616-7
研究人員描述了TB基因組中的突變如何幫助預測一種可能會產生藥物耐受性的特定分支，然後他們在一個獨立的全球TB資料庫中驗證了他們的發現。Grandjean博士說道，現時應對超級耐藥細菌時我們在抗生素上的選擇越來越少，而我們進行的選擇往往具有一定的毒副作用，囙此我們就應該另闢蹊徑尋找能有效預防TB耐藥性的策略。這行研究就是首個闡明我們能够領先藥物耐受性產生的案例，這或許就能讓研究人員未來利用病原體的基因組選擇最佳的治療性手段。
研究人員希望本文研究能提供一種策略，通過靶向作用最有可能在未來產生藥物耐受性的特定病原體基因組來治療人類難以應對的疾病。綜上，本文中研究人員描述了與耐藥性獲得風險較高的未點化額基因組多態性；同時研究人員還識別出了未來抗生素耐藥性產生的標誌物，其或能幫助開發新型靶向性療法來預防結核分枝杆菌和其它病原體抗生素耐藥性的產生。
原始出處：
Torres Ortiz，A.，Coronel，J.，Vidal，J.R. et al. Genomic signatures of pre-resistance in Mycobacterium tuberculosis.Nat Commun 12，7312（2021）.doi:10.1038/s41467-021-27616-7