Отзыв Эмили Хендерсон, бакалавр наук 13 марта 2020 года

Вакцины могут быть гораздо более целенаправленными и эффективными, чем сегодня. Новый метод позволит нам разрабатывать новые вакцины дешевле и эффективнее и, возможно, на шаг впереди бактерий.

Бактерии постоянно развиваются, и поэтому мы должны постоянно разрабатывать новые вакцины и антибиотики, чтобы держать их под контролем.

Наша исследовательская группа проанализировала большое количество данных о бактериальном переносе, заболевании и геномах из разных географических областей. С помощью вычислительно-прогностического моделирования мы смогли создать модели для изготовления специально разработанных вакцин вместо вакцин «одного размера для всех», которые у нас сейчас есть ».

Профессор Юкка Корандер, Университет Осло

Исследовательская группа, состоящая из профессора Кэролайн Колейн из Университета Саймона Фрейзера, Юкки Корандера и доктора Николаса Дж. Краучера из Имперского колледжа в Лондоне, собрала обширные данные исследований генома пневмококка и сопоставила их со статистикой того, как болезнь прогрессировала в этих случаях. с серьезными инфекциями.

Используя мощные компьютерные модели и высокопроизводительные вычисления, команда могла проверить, как будут работать различные типы новых вакцин, и выяснить, какое влияние они окажут не только на инфицированных людей, но и на популяцию бактерий в целом.

Инвазивная пневмококковая инфекция в качестве примера

Группа исследовала пневмококковую бактерию (Streptococcus pneumoniae). Работники здравоохранения и исследователи хорошо знакомы с этой бактерией, которая является основной причиной пневмонии, сепсиса и менингита во всем мире. Таким образом, имеется большое количество эпидемиологических данных о пневмококке.

Исследователи имели доступ к данным геномного здоровья из наблюдения за каретой и из эпидемиологических исследований, другими словами, патогенных данных от многих различных пациентов, а также из исследований здоровых носителей заболевания. Таким образом, они могли бы составить модель того, как бактериальная популяция будет реагировать на любую конкретную кампанию вакцинации.

– Наши исследования ясно показывают, что при разработке новых вакцин важно учитывать бактериальные штаммы, присутствующие в популяции. По словам профессора Корандера, между странами существуют значительные различия, и поэтому эффективность одной вакцины будет сильно различаться в разных странах.

Появление дешевого секвенирования ДНК дало возможность провести широкомасштабный геномный надзор за здоровьем за патогенными бактериями. Это, в свою очередь, предоставляет новые возможности для прогнозирования того, что произойдет, если будут внесены изменения в бактериальную популяцию, например, путем вакцинации. Это открывает путь к новым подходам к разработке вакцин и новым инструментам для будущих исследований вакцин. Это может ускорить процесс разработки, чтобы снизить затраты, и поможет нам адаптировать вакцины для конкретных групп населения, чтобы сделать их более эффективными.

– Поскольку существуют большие различия между бактериальными популяциями в разных странах, следовательно, существуют также большие различия в том, насколько эффективна конкретная вакцина в этих странах, говорит профессор Корандер.

Сокращение использования антибиотиков и меньшее количество устойчивых бактерий

Лучшие вакцины могут помочь нам сократить использование антибиотиков. Другими словами, если вы вакцинированы и, следовательно, не переносите бактерию вперед в популяции хозяина, а также не заболели, вам не понадобятся антибиотики для этого конкретного типа инфекции. И когда многие люди в обществе привиты, бактерия больше не может распространяться, что приводит к так называемому стадному иммунитету. Может быть трудно измерить пользу для здоровья от этого точно, но общество определенно извлекает выгоду из более низкого уровня отпуска по болезни и более низкого спроса на медицинские услуги.

Поскольку мы знаем, что чрезмерное использование антибиотиков является основной причиной устойчивости бактерий, иммунитет стада путем вакцинации приносит большую пользу тем немногим, кто заболевает, поскольку опасность резистентности значительно снижается.

Снижение затрат

Эффективные вакцины являются одним из важнейших инструментов общества для борьбы с опасными для жизни и изнурительными заболеваниями. Во всем мире быстро усиливается кризис устойчивости к антибиотикам. Это означает, что во многих случаях заболевания антибиотики больше не будут работать, и все большее число пациентов с инфекционными заболеваниями будет иметь ограниченные или вообще не излечимые средства.

– Бактерии развиваются непрерывно, и в циркуляции находится множество различных вариантов пневмококка. «Даже в разных возрастных группах в одной и той же популяции мы обнаружили различия, указывающие на то, что конкретная вакцина будет в разной степени эффективной в разных возрастных группах», – говорит Корандер.

Результаты этого исследования могут предоставить органам здравоохранения во многих странах более эффективные средства оценки затрат: следует ли им использовать существующую вакцину, разработанную для группы населения, отличной от их собственной, или целесообразнее рассмотреть новая вакцина, специально разработанная для данной группы населения. Выбор может быть основан на данных геномного надзора от населения страны.

– Предлагаемое нами решение позволяет использовать опыт, полученный странами с высоким уровнем дохода, и использовать эти знания для борьбы с болезнями в странах, где бремя намного выше.

Юкка Корандер в настоящее время возглавляет проект, целью которого является расширение их исследований для охвата других патогенных бактерий, таких как кишечная палочка, которая является одной из основных причин возникновения бактерий в крови, также известных как бактериемия.

Полирезистентные бактерии E. coli являются первыми в списке критических бактерий ВОЗ, на которых исследователи и врачи должны сосредоточить наибольшее внимание, поскольку они находятся на пути становления устойчивой ко всем существующим формам антибиотиков

. ]