基因组分析揭示麻风病的耐药性和起源

麻风病是一种传染性疾病，症状可怕。它会损害皮肤、周围神经、上呼吸道和眼睛。尽管通过多种药物治疗可以治愈麻风病，但麻风病在许多发展中国家仍然存在，每年有20多万新病例出现，麻风病细菌——麻风病分枝杆菌的耐药菌株不断增加。

为了对抗麻风病，科学家需要更好地了解麻风病的生物学麻风杆菌特别是它是如何与宿主相互作用并抵抗抗生素的。然而，研究这种细菌很困难，因为它不能在实验室里生长。

现在，一个由欧洲医学院全球健康研究所斯图尔特·科尔实验室领导的国际科学家团队已经分离、测序并分析了154种病毒株的基因组麻风杆菌来自世界各地。这项研究发现了几个与抗生素耐药性有关的基因，包括可能指向以前未知的耐药性机制的新基因。

“这是一个重要的发现，”斯图尔特·科尔说。“氯法齐明是一种主要的麻风病药物，它的工作方式是完全未知的，但是由于对多重耐药药物的分析，现在我们有了新的调查线索麻风杆菌。"

隔离麻风杆菌DNA是一项具有挑战性的任务，因为皮肤活检中的细菌数量通常很低，而且在不同患者之间差异很大。提取DNA后，研究人员必须将细菌DNA从病人体内分离出来。他们采用了两种技术，一种是增加细菌的DNA，另一种是减少病人的DNA。一旦这种细菌的DNA被分离出来，研究人员就能够对其进行测序，并将其与其他样本进行比较。

科学家们还发现了八种麻风杆菌它们的基因组中有大量的随机突变，这些突变积累在几年甚至几十年的时间里。这八种菌株都对多种药物治疗有抗药性，而且是研究中唯一一种负责DNA修复的基因被破坏的菌株。

该研究的主要作者Andrej Benjak解释说:“这是对抗抗生素的一种有趣的生存策略。”“破坏DNA修复将导致一场随机突变风暴，增加正确的基因在正确的位置突变的机会，并导致耐药性。但随机突变可能是致命的，所以对细菌来说，这就像一个绝望的俄罗斯基因轮盘赌。”

研究人员还发现，麻风病本身可能起源于远东。来自东亚的几个细菌菌株属于麻风杆菌的祖先谱系。该研究的作者之一、来自科尔实验室的夏洛特·阿万兹(Charlotte Avanzi)说:“人们很自然地认为古老的人类疾病起源于非洲，但对于麻风病，证据指向了欧亚大陆。”

缩小起源的位置将有助于重建疾病的传播。“我们需要更多来自中亚和中东的样本，但由于当前的地缘政治问题，这些很难获得，”Avanzi说。“在欧洲,麻风被根除了，我们还得依靠远古人类的遗存。但这是有可能的——我们已经开发出了工具，现在我们准备对更多的样本进行测序。”

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