Genomi monitoring és fágterápia összekapcsolása az antibiotikum-rezisztens kórokozók elleni küzdelemben
Mihály Koncz1,2,30, Tamás Stirling1,2,3,30, Hiba Hadj Mehdi1,2,3,30, Orsolya Méhi1,30, Bálint Eszenyi1, András Asbóth1,2,4, Gábor Apjok1, Ákos Tóth5, László Orosz6, Bálint Márk Vásárhelyi1, Eszter Ari1,4,7, Lejla Daruka1, Tamás Ferenc Polgár8,9, György Schneider10, Sif Aldin Zalokh1, Mónika Számel1, Gergely Fekete1,7, Balázs Bohár1,11, Karolina Nagy Varga1, Ádám Visnyovszki12,13, Edit Székely14,15, Monica-Sorina Licker16,17, Oana Izmendi, Carmen Costache19, Ina Gajic20, Bojana Lukovic21, Szabolcs Molnár22, Uzonka Orsolya Szocs-Gazdi23, Csilla Bozai24, Marina Indreas25, Katalin Kristóf26, Charles Van der Henst27,28, Anke Breine27,28, Csaba Pál1, Balázs Papp1,7,29 és Bálint Kintses1,2,31
1 HUN-REN Szegedi Biológiai Kutatóközpont, Biokémiai Intézet, Biotechnológia Nemzeti Laboratórium, Szintetikus és Rendszer-biológiai Egység
2 HCEMM-SZBK Transzlációs Mikrobiológia Laboratórium, Szeged
3 Szegedi Tudományegyetem, Biológia Doktori Iskola
4 Eötvös Loránd Tudományegyetem, Genetika Tanszék, Budapest
5 Nemzeti Népegészségügyi és Gyógyszerészeti Központ, Budapest
6 Szegedi Tudományegyetem, Szent-Györgyi Albert Orvostudományi Kar, Orvosi Mikrobiológiai Intézet
7 HCEMM-SZBK Metabolikus Rendszerbiológia Kutatócsoport, Szeged
8 HUN-REN Szegedi Biológiai Kutatóközpont, Biofizikai Intézet
9 Szegedi Tudományegyetem, Elméleti Orvostudományok Doktori Iskola
10 Pécsi Tudományegyetem, Általános Orvostudományi Kar, Orvosi Mikrobiológiai és Immunitástani Intézet
11 Faculty of Medicine, Department of Metabolism, Digestion and Reproduction, Imperial College London, London, UK
12 Dél-Pesti Centrumkórház, Országos Hematológiai és Infektológiai Intézet
13 Szegedi Tudományegyetem, Interdiszciplináris Orvostudományok Doktori Iskola
14 George Emil Palade University of Medicine, Pharmacy, Science and Technology of Targu Mures, Targu Mures, Romania
15 County Emergency Clinical Hospital of Targu Mures, Targu Mures, Romania
16 Microbiology Department, Multidisciplinary Research Center on Antimicrobial Resistance, Victor Babes University of Medicine and Pharmacy, Timisoara, Romania
17 Microbiology Laboratory, Pius Branzeu Emergency Clinical County Hospital, Timisoara, Romania
18 Doctoral School, Victor Babes University of Medicine and Pharmacy, Timisoara, Romania
19 Department of Microbiology, University of Medicine and Pharmacy Iuliu Hatieganu Cluj-Napoca, Cluj-Napoca, Romania
20 Institute of Microbiology and Immunology, Faculty of Medicine, University of Belgrade, Belgrade, Serbia
21 Academy of Applied Studies Belgrade, College of Health Sciences, Belgrade, Serbia
22 Emergency County Hospital Miercurea-Ciuc, Miercurea Ciuc, Romania
23 County Hospital Odorheiu-Secuiesc, Odorheiu-Secuiesc, Romania
24 County Emergency Hospital Satu Mare, Satu Mare, Romania
25 Bacau County Emergency Hospital, Bacau, Romania
26 Semmelweis Egyetem, Laboratóriumi Medicina Intézet, Budapest
27 Microbial Resistance and Drug Discovery, VIB-VUB Center for Structural Biology, VIB, Flanders Institute for Biotechnology, Brussels, Belgium
28 Structural Biology Brussels, Vrije Universiteit Brussel (VUB), Brussels, Belgium
29 HUN-REN Szegedi Biológiai Kutatóközpont, Egészségbiztonság Nemzeti Laboratórium
Az antibiotikum-rezisztens kórházi fertőzések elleni küzdelemben egyre nagyobb az érdeklődés a fágterápia iránt. A bakteriofágok szűk gazdaspecifitása ugyanakkor hátráltatja a széles hatásspektrumú fág készítmények fejlesztését és precíziós megoldásokat tesz szükségessé, amelyek nehezen skálázhatók. Jelen munkában ötvözzük a baktériumok nagy volumenű filogeográfiai elemzését és a fágérzékenység nagy áteresztőképességű vizsgálatát, hogy célzott fágkoktélokat fejlesszünk egy kritikus kórokozó, a karbapenem rezisztens Acinetobacter baumannii ellen. Elemzésünk rávilágít arra, hogy egy-egy világrégióban a fertőzéseket mindössze néhány törzstípus dominálja, és ezek földrajzi eloszlása 6 éven keresztül stabil. Kelet-Európa példáján bemutatjuk, hogy a baktérium populáció tér- és időbeli változásai alapján előre láthatóvá válik, hogy milyen típusú fágokra van szükség a leggyakrabban előforduló helyi fertőzések kezelésére. A gyakori törzstípusok ellen fágkoktélokat fejlesztettünk, majd ezek hatékonyságát in vitro és állati fertőzéses modelleken igazoltuk. Munkánk megmutatja, hogy a genomi monitoring segítségével világszerte azonosíthatók azok a betegek, akik ugyannazzal a fágkészítménnyel kezelhetők, így a precíziós fágterápia hatékonysága jelentősen növelhető.
