استخدم العلماء علم الجينوم للكشف عن الشبكات الجنسية المتميزة لانتقال مرض الزهري، والتي تم تحديدها جغرافيًا أو حسب التفضيل الجنسي، وسط خلفية من الانتشار الأوسع في إنجلترا. كما أنها تظهر وجود مقاومة للأدوية في معظم الحالات.
من خلال تجميع سلالات وثيقة الصلة من البكتيريا المسببة لمرض الزهري – اللولبية الشاحبة – يوضح الباحثون كيف يرتبط عدد كبير من الحالات ببعضها البعض.
قام باحثون من معهد ويلكوم سانجر ومعاونوهم في وكالة الأمن الصحي في المملكة المتحدة (UKHSA) بتسلسل 237 عينة كاملة من الجينوم ودمجوها مع البيانات الوبائية لرسم خريطة لتطور البكتيريا وانتشارها بين السكان. لقد أظهرت سلاسل انتقال متميزة بين الأفراد بالإضافة إلى مقاومة كبيرة لفئة من المضادات الحيوية الموصوفة بشكل شائع في إنجلترا.
النتائج التي نشرت في ميكروب لانسيت، ساعد في إثبات فائدة علم الجينوم لفهم أنماط انتقال مرض الزهري، والكشف عن معلومات تتجاوز ما يمكن أن توفره بيانات المراقبة الوبائية القياسية.
يمكن أن يساعد الكشف عن اتجاهات الأمراض المنقولة بالاتصال الجنسي باستخدام المراقبة الجينومية في تحديد المناطق أو المجموعات السكانية المعرضة للخطر وإرشاد استراتيجيات الصحة العامة المستهدفة لكسر سلاسل انتقال العدوى. تتطلب النتائج مزيدًا من التحقيق في دور علم الجينوم عبر البيئات المختلفة والبكتيريا المسببة للأمراض المنقولة جنسيًا.
تضاعفت حالات مرض الزهري ثلاث مرات في العقد الماضي في إنجلترا، حيث زادت من 2648 تشخيصًا في عام 2010 إلى 7982 في عام 2019. ويُعتقد أن الزيادات تم تعزيزها جزئيًا من خلال الشبكات الجنسية المتداخلة للمثليين ومزدوجي التوجه الجنسي وغيرهم من الرجال الذين يمارسون الجنس مع الرجال (GBMSM) وكذلك النساء. وفي حين توفر البيانات الوبائية الروتينية نظرة ثاقبة حول الارتفاع الحالي في معدلات مرض الزهري، إلا أنها تكافح لإظهار كيفية انتشار البكتيريا بين السكان على المستويين الوطني والإقليمي.
على سبيل المثال، يمكن لمجموعة من حالات الزهري العنقودية – المتقاربة في الوقت والقرب – أن تمثل تفشيًا واحدًا وسلسلة انتقال واحدة، ولكنها قد تكون أيضًا نتيجة لشبكات تداول مشتركة منفصلة.
مرض الزهري هو عدوى تنتقل عن طريق الاتصال الجنسي تسببها بكتيريا اللولبية الشاحبة (T. pallidum). في حين أن جينومات T. pallidum محفوظة بدرجة عالية مقارنة بمسببات الأمراض البكتيرية الأخرى – لأنها تميل إلى الانتقال بشكل متكرر أكثر مما تتحور – إلا أنه من الممكن أن تظل هناك اختلافات دقيقة أثناء انتشارها بين السكان. ومن خلال مقارنة مدى الارتباط الوراثي بين عينات المثقبية الشاحبة بين الأفراد المصابين بمرض الزهري، يأمل العلماء في تحديد مصدر تفشي مرض الزهري وبناء شبكات تلتقط انتشاره.
في هذه الدراسة الجديدة، شرع باحثون من معهد ويلكوم سانجر والمتعاونون معهم في اختبار استخدام المراقبة الجينومية لحل سلاسل النقل المحلية لمرض T. pallidum وفهم المشهد الجينومي لمرض الزهري في إنجلترا بشكل أفضل.
قام الفريق بدمج البيانات الديموغرافية والوبائية مجهولة المصدر للمريض مع تحليل تسلسل الجينوم الكامل لجينومات T. pallidum من 237 مريضًا تم تشخيص إصابتهم بمرض الزهري في إنجلترا بين عامي 2012 و2018. ومن خلال مقارنة الجينومات البكتيرية من أفراد مختلفين، تمكن الباحثون من تحديد التغييرات في الحروف الفردية في الحمض النووي – المعروف باسم تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة (SNPs) – لتمييز سلالة واحدة، أو سلالة فرعية من T. pallidum من أخرى.
حدد الباحثون سمات متعددة لشبكات نقل طفيلي T. pallidum في إنجلترا، مما يؤثر على GBSM والمغايرين جنسياً على المستويين الوطني والإقليمي. لقد كانوا قادرين على التوصل إلى استنتاجات بشأن انتقال العدوى الحديث استنادًا إلى مدى ارتباط T. كانت جينومات الشاحبة عبر أفراد مختلفين. تم التحقق من هذه الاستنتاجات لاحقًا من خلال البيانات الوبائية.
في حين أن العمل السابق قد قام بتجميع سلالات T. pallidum التي تفصلها سنوات عديدة مع عدد كبير من تعدد الأشكال، فإن الدراسة الجديدة تنخفض إلى مستوى الجين المتطابق مع صفر SNPs، مما يشير إلى انتقال حديث. يمكن لهذا القرار الذي لم يسبق له مثيل أن يسمح لسلطات الصحة العامة برسم خريطة لانتشار مرض الزهري في حالة تفشي المرض المستمر.
كما يسلط تحليل الباحثين للتنوع الوراثي لـ T. pallidum الضوء على مدى مقاومة الأدوية في إنجلترا. العديد من عينات الجينوم الـ 237 التي تم تسلسلها كانت مقاومة للماكروليدات، وهي فئة من المضادات الحيوية شائعة الاستخدام لعلاج العديد من الأمراض المنقولة بالاتصال الجنسي. وبالتالي، يساعد العمل في سياسة الصحة العامة حول حماية الاستخدام غير الفعال للمضادات الحيوية كجزء من جهود الإشراف على مقاومة مضادات الميكروبات (AMR) وإرشاد أفضل العلاجات للمرضى.
وقال الدكتور ماثيو بيل، المؤلف الأول للدراسة وكبير العلماء في معهد ويلكوم سانجر، إن “جائحة كوفيد-19 أعادت تصور النطاق الممكن في المراقبة الجينية، وتستفيد هذه الدراسة من ذلك، وتوفر معلومات أساسية مهمة حول كيفية تتطور جينومات T. pallidum بسرعة مع انتشار مرض الزهري بين السكان.