研究人员已经确定了使霍乱更加危险的关键遗传元素。他们的发现可能会导致更好的治疗选择和预防措施，从而在全球范围内挽救数千人的生命。
尖端计算技术揭示了霍乱致死性的遗传因素。
这项研究揭示了特定的基因，这些基因增强了细菌引起严重症状和传播的能力，标志着全球开发治疗和公共卫生策略的重要进展。
通过使用尖端的计算方法，专家们发现了导致霍乱细菌如此危险的遗传因素。这些见解可能是防止这种致命疾病的关键。
今天（9月23日）发表在《自然通讯》上的突破性研究由诺丁汉大学的 Tania Dottorini 教授领导，与孟加拉国流行病学、疾病控制和研究所（IEDCR）、国际腹泻病研究中心（ICDDR,B）和南北大学合作进行。
高级基因分析技术
创新的研究结合了机器学习、基因组学、基因组规模代谢建模（GSMM）和3D结构分析，以揭示霍乱细菌 Vibrio cholerae 的遗传秘密。
霍乱是一种致命的腹泻性疾病，每年继续威胁着数百万人的生命，估计有400万病例和多达14.3万死亡。仅在孟加拉国，霍乱就一直是一个持续的威胁，6600万人面临风险，每年有超过10万例病例和4500人死亡。
最近疫情的基因洞察
霍乱细菌 Vibrio cholerae 正在以使其更严重和更难控制的方式进化，但直到现在，科学家们还难以确定驱动这些变化的确切遗传因素。关于导致这些谱系引起的霍乱严重性的基因特征知之甚少。大约五分之一的霍乱患者会经历严重的状况，主要是由于腹泻、呕吐和脱水等症状的组合。
在这项新研究中，英孟研究团队分析了2015年至2021年间从孟加拉国六个地区收集的霍乱患者细菌样本。他们识别出了一组独特的基因和突变，这些基因和突变存在于最近和主要的霍乱菌株中，该菌株导致了2022年的毁灭性疫情。这些遗传特征与细菌引起严重症状如持续性腹泻、剧烈腹痛、呕吐和脱水的能力有关，这些症状在严重情况下可能导致死亡。
治疗突破及其影响
Dottorini 教授表示：“通过识别驱动霍乱传播和严重性的关键遗传因素，我们在开发更有效的治疗方法和针对性干预措施方面迈出了重要一步。这不仅可以在孟加拉国，也可以在全球范围内挽救数千人的生命。”
研究结果还显示，其中一些致病特征与帮助细菌更容易传播的特征重叠。研究结果表明，这些遗传因素如何使 Vibrio cholerae 在人体肠道中生存，使其更能抵抗环境压力，更有效地引发疾病。这项研究强调了细菌遗传组成与其引起严重疾病能力之间的复杂相互作用。
这一新的计算框架是抗击霍乱的重大进步。通过识别使 Vibrio cholerae 更具危险性的关键遗传因素，科学家可以开发更好的治疗方法和更有针对性的策略来控制和预防未来的疫情。这一突破为改善孟加拉国的公共卫生和可能拯救无数生命带来了新的希望。
Dottorini 博士补充道：“我们的发现为霍乱研究的新时代打开了大门，我们可以开发工具来预测并潜在地防止严重疫情的发生。最终目标是将这些见解转化为保护弱势群体的实际解决方案。”
这一突破只有通过我们英国和孟加拉国合作伙伴之间的密切合作才成为可能。我们结合了尖端的计算工具和当地的专业知识，共同应对最紧迫的公共卫生挑战。
参考文献：Alexandre Maciel-Guerra, Kubra Babaarslan, Michelle Baker, Aura Rahman, Maqsud Hossain, Abdus Sadique, Jahidul Alam, Salim Uzzaman, Mohammad Ferdous Rahman Sarker, Nasrin Sultana, Ashraful Islam Khan, Yasmin Ara Begum, Mokibul Hassan Afrad, Nicola Senin, Zakir Hossain Habib, Tahmina Shirin, Firdausi Qadri 和 Tania Dottorini. “霍乱弧菌O1的核心和辅助基因组特征驱动谱系传播和疾病严重性”。《自然通讯》，2024年9月23日。DOI: 10.1038/s41467-024-52238-0
该研究由研究英格兰、全球挑战研究基金和医学研究委员会（MRC）资助。
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