Распространенность малярии резко снизилась за последние два десятилетия, но клиники в Западной Африке по-прежнему полны пациентов с лихорадкой и симптомами, похожими на малярию, но не совсем такими.
Мало что известно о возбудителях, вызывающих эти инфекции, поэтому эти «немалярийные лихорадочные заболевания» (НМФИ) часто остаются вне поля зрения программ наблюдения за инфекционными заболеваниями, поскольку исследователи не знают, какие возбудители следует искать. Понимание того, как геномика может помочь обнаружить и идентифицировать эти загадочные инфекции, было целью многолетнего исследовательского партнерства между Университетом Шейха Анта Диопа в Дакаре, Сенегал, и Институтом Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда.
Мы встретились с двумя членами этой исследовательской группы, Зои Левайн и Кэти Сиддл, чтобы обсудить их последнюю работу — исследование , опубликованное в прошлом месяце в журнале Nature Communications , в котором использовались два типа генетического секвенирования для анализа образцов крови пациентов в Сенегале и выявления Патогены, вызывающие NMFI.
Секвенирование выявило множество бактериальных, вирусных и других патогенов, главным виновником которых является клещевая бактерия Borrelia. Левин и Сиддл говорят, что эти результаты могут повысить точность диагностики и лечения в районах с большим количеством случаев НМФИ.
Первый автор Зои Левин — доктор медицинских наук. кандидат Гарвардской медицинской школы и аспирант лаборатории Пардиса Сабети в Броуде. Автор-корреспондент Кэти Сиддл на момент исследования работала научным сотрудником в лаборатории Сабети, а сейчас является доцентом в Университете Брауна.
Почему вы и ваши коллеги в Сенегале решили провести это исследование?
Сиддл: Этот проект в некоторой степени родился из-за того, что доступное диагностическое тестирование было относительно ограниченным. Сенегальские врачи рассказали нам, что отсутствие диагностики было для них источником разочарования. Есть много пациентов, которых они не могли вылечить, если только это не малярия или небольшой набор других заболеваний.
Сенегал имеет очень сильную клиническую инфраструктуру, включая мощную сеть больниц с невероятными ресурсами, такими как Справочный центр диагностики инфекционных заболеваний в Западной Африке. Они могут проводить огромный объем диагностического надзора в ответ на вспышки, но рутинная повседневная диагностика, доступная врачам амбулаторных центров, как мы понимаем, в значительной степени ограничивается микроскопией и быстрыми тестами на малярию.
Что вас больше всего удивило в ваших выводах?
Сиддл: Мы приступили к этому исследованию, ожидая, что вирусные инфекции будут более распространены, не только потому, что это вопрос, который нам был наиболее знаком, изучая, но и потому, что нас особенно интересовали случаи амбулаторной лихорадки, то есть пациентов, которые были нездоровы, но не сильно болен. В то время преобладала идея, что эти амбулаторные лихорадки, скорее всего, вызваны вирусными инфекциями , чем бактериальными, поскольку бактериальные инфекции часто связаны с более тяжелыми проявлениями заболевания.
Левин: Клещевые бактерии, такие как боррелии и риккетсии, циркулируют в Сенегале уже много лет. Ранее они не изучались в этой части Сенегала, поэтому мы не знали, какой распространенности там ожидать. Мы были удивлены тем, что Borrelia оказалась наиболее распространенным идентифицируемым патогеном в нашем наборе данных.
Вы обнаружили значительное количество пациентов, инфицированных несколькими возбудителями. Какие последствия эти коинфекции NMFI имеют для общественного здравоохранения?
Левин: Мы наблюдали несколько случаев сочетанной инфекции боррелии и малярии. Есть некоторые свидетельства того, что коинфекция боррелиями повышает вероятность развития тяжелой формы малярии. Это интересно с точки зрения общественного здравоохранения, потому что часто в клинических условиях, если у кого-то положительный результат теста на малярию, врач пропишет ему противомалярийные препараты и на этом остановится. Но, возможно, пациенту также следует пройти тест на Боррелию, если у него есть фактор риска более тяжелого заболевания.
Мы также наблюдали несколько сочетанных инфекций риккетсии и малярии, которые вызывают много вопросов, поскольку обнаруженный нами конкретный тип риккетсии предположительно является скорее безвредным средством совместной передачи, чем патогеном. Трудно сказать, действительно ли это способствует заболеванию или просто помогает.
В 70% когорты NMFI, принимавшей участие в исследовании, патогены не были обнаружены. Как вы думаете, почему это произошло?
Левин: Я думаю, здесь действует множество разных факторов. У некоторых людей лихорадка может иметь неинфекционную причину. Возможно, у них была перенесенная инфекция, вызывающая длительные симптомы. К тому времени, когда мы соберем образцы пациентов, какой бы патоген там ни был, возможно, уже не будет в их крови на обнаруживаемом уровне. И наши методы обнаружения не идеальны; мы не смогли найти все известные патогены, особенно если они никогда раньше не секвенировались.
Как вы сотрудничали со своими коллегами из Сенегала в рамках этого проекта?
Сиддл: Команда в Сенегале обладает феноменальным опытом как в клинике, так и в лаборатории.
Одна из причин, по которой я так много путешествовал туда на протяжении многих лет, заключается в том, что это тесное исследовательское партнерство. Мы все время ходим туда-сюда, все время разговариваем. В рамках этого проекта секвенирование проводилось там, секвенирование проводилось здесь, и это было бы невозможно без опыта врачей и персонала в Сенегале, которые сделали все это возможным.
Какое значение ваши выводы имеют для диагностики, наблюдения и лечения?
Левин: Наши результаты помогли нам понять, насколько хорошо современные методы метагеномного секвенирования выявляют такие патогены, как малярия и боррелии. Однако метагеномное секвенирование является дорогостоящим и требует большого количества оборудования и поэтому непрактично для повседневного использования в клинике.
В более широком смысле, я думаю, что метагеномный надзор за лихорадочными заболеваниями, как в нашем и других исследованиях, помогает нам понять ландшафт патогенов и знать, куда направить ресурсы, например, на финансирование развития диагностики в местах оказания медицинской помощи.
Кроме того, геномы патогенов, созданные и публично опубликованные, улучшают наше понимание разнообразия этих ключевых патогенов и, следовательно, позволяют нам разрабатывать более точную диагностику в будущем.
