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藉污水來實現全球抗菌素耐藥性監測

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科技產業資訊室 - 王宣智 發表於 2019年3月21日

圖、藉污水來實現全球抗菌素耐藥性監測

丹麥技術大學領導的國際研究團隊透過比較污水中的 DNA 樣本,得知不同國家或區域內細菌之抗菌素耐藥性的程度,新的方法不涉及個人隱私資料即可得到抗菌素抗藥性的關係,因此有機會發展成為全球國的耐藥性的監測系統。研究成果已發表在 Nature communications 期刊。
 
研究人員運用環境基因體學(metagenomics)的概念,分析城市或地區內污水中DNA的樣本,並依據抗菌素的耐藥性差異得到一個可全球比較的細菌抗藥性資料集。透過檢測 60 個國家共74 個城市污水內DNA,研究人員歸結出北美、西歐、澳洲與紐西蘭等區域的微生物抗菌素耐藥性最低,而亞洲、非洲和南美洲即為最高。從抗性基因的差異來看,巴西、印度和越南的抗性基因多樣性最高,澳洲和紐西蘭的抗性多樣性最低。
 
但透過影響因子分析,研究人員透過抗菌藥物使用無法完全解決抗菌藥物耐藥性的資料,因此必定有影響驅動因素影響著細菌的耐藥性。為了探索其它可能的原因,研究人員透過資料串聯的方法擴展資料集,試圖能夠更完整的解釋 DNA 比較結果。研究者使用世界銀行的健康狀況與國家發展階段資料集,結合抗菌素耐藥性資料分析後,發現一個國家的抗菌素耐藥性的多數影響因子都與該國的衛生條件和人口的總體健康狀況有關。透過資料融合,研究人員除了掌握其它的影響因子外,也預測了 259 個國家或地區的抗菌素耐藥性的情況,繪製了健康人群的抗藥性世界地圖。
 
本研究使用的方法與傳統資料分析的方法不同,運用環境因基體學的原始資料並非一次性的資料,可以重複用於檢查其它的問題,如污水項目的研究人員更利用該研究的資料分析污水中其它致病微生物與民眾健康的關係。隨著未來愈來愈多的抗性基因出現,過去的研究原始資料發擇功用,作用新基因是如何出現與傳播的分析基礎。
 
此研究成果的經驗可以發展成為全球監測系統,透過即時交換或資訊解析的系統、不需要道德批准的資料收集,形成疾病的全球監測系統,達到預防流行疾病擴散、控制流行病傳播的重要功能。(770字;圖1)


參考資料:
Sewage reveals levels of antimicrobial resistance worldwide. Phys.org,2019/3/8
Global monitoring of antimicrobial resistance based on metagenomics analyses of urban sewage. Nature Communications,2019/3/8
 

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