耐药细菌（AMR）在水道中的存在构成了一个关键威胁。如果常用的抗生素失效，几十年来在人类医学和农业方面取得的进步可能会受到破坏。据联合国环境规划署估计，到2050年，AMR可能导致每年1000万人死亡。但AMR不仅仅是人类健康问题，它还导致水质下降，并因污水和农业径流等污染源而加剧，因此是一个具有深远影响的重大环境问题。
应对水道中的AMR具有挑战性，因为水系统复杂，可能携带多种耐药细菌。缺乏高效、可扩展和全球可及的监测方法使得缓解这一日益增长的威胁变得困难。我最近在《可持续微生物学》期刊上发表了一篇综述，该综述识别了AMR检测方法的关键趋势，并突显了显著的空白。
河流、湖泊和废水系统作为耐药超级细菌及其基因的储存库和传播途径，允许AMR在生态系统中扩散，影响野生动物、农业和人类群体。河水中采集的样本是最常研究的水源，占AMR相关研究的42%。其他水源，包括湖泊和废水，也可能在传播耐药基因方面发挥重要作用，但由于缺乏详细分析，它们的作用尚未被充分理解。
大多数AMR研究来自三个国家：美国（17%）、中国（10%）和巴西（9%）。这表明研究的重点所在，但许多其他地区，尤其是低收入国家，研究不足。这是令人担忧的，因为在这些地区，AMR可能更为严重，但数据却不足。
为了检测AMR，科学家主要使用两种先进的分子方法：聚合酶链反应（PCR）（用于57%的研究）和宏基因组学（27%），以及传统的基于培养的方法，后者涉及在实验室中培养细菌。基于培养的方法比分子方法更简单、更便宜，但不能在现场使用，也不能检测死细菌或隐藏的耐药基因。
PCR放大特定的DNA序列以进行检测，可以用来识别特定的细菌。宏基因组学是一种分析样本中整个微生物群落所有遗传物质的技术，提供了更广泛的观点。这些先进技术更适合于在河流、湖泊和海洋中检测AMR。它们可以发现已知和新的耐药类型，使其更适用于全面监测。
在巴西，科学家使用宏基因组学来搜索不同城市水道中所有的不同耐药基因。这种方法可以检测到常规测试无法发现的耐药模式。
尽管这些方法耗时且复杂（因为需要专门设备和技术人员），并且可能花费数千欧元，但如果资金充足，这些方法可以更广泛地使用。这将有助于在全球范围内追踪抗生素耐药性，更容易找到和对抗。
一项全欧洲的研究显示，文化方法未能在10个国家的受污染河流系统中找到所有耐药基因，而先进的宏基因组学技术能够识别它们。因此，分子工具对于了解AMR的真实程度至关重要。
我的综述显示，分子技术正在成为AMR检测的金标准。它强调了传统基于培养方法的不足，并需要结合分子技术（如PCR用于检测特定耐药基因）和宏基因组学（用于更广泛的微生物群落分析）的综合方法。
例如，废水监测计划可以使用PCR快速识别热点区域的关键耐药基因，同时利用宏基因组学绘制耐药生物的多样性图谱。这将提供一种更平衡的方法，优化成本、效率和可及性。
通过绘制全球研究工作图，我确定了一些代表性不足的地区，如撒哈拉以南非洲和东南亚。我还发现某些水源代表性不足，特别是低收入国家的河流。如果不进行更加公平和全面的AMR监测，这些问题将不会得到解决。
为了使准确的AMR检测更加普及，结合分子方法的全面检测能力和基于培养方法的经济性的混合方法将是必不可少的。各国政府必须优先投资不仅科学上稳健而且经济上可行的技术，特别是对于低收入和中等收入国家。
新方法如PCR和宏基因组学可以帮助我们对抗耐药性的传播。如果我们能使这些方法更便宜、更易于使用，它们将有助于更好地管理废水，改善全球耐药性跟踪，并做出保护人类和环境免受超级细菌侵害的决策。
(全文结束)
