Predominance of fabG1 -15C>T in Mycobacterium tuberculosis isolates in Slovenia (2020 – 2024): A Whole genome sequencing study of drug resistance and transmission

يُعد السل عدوى بكتيرية قديمة لا تزال تحصد ملايين الأرواح في جميع أنحاء العالم، ومع ذلك، فقد أصبح في أماكن كثيرة حالة يمكن السيطرة عليها. ويكمن المفتاح في إدارته في فهم السلالة المحددة للبكتيريا المسببة للمرض، وما إذا كانت تلك السلالة قد تعلمت مقاومة الأدوية المستخدمة لقتلها. لعقود من الزمن، اعتمد الأطباء على زراعة البكتيريا في المختبر لمعرفة أي العقاقير توقف نموها، وهي عملية تستغرق أسابيع. واليوم، يستطيع العلماء قراءة الشفرة الوراثية الكاملة للبكتيريا، وهي تقنية تسمى "تسلسل الجينوم الكامل". تعمل هذه الطريقة مثل خريطة عالية الدقة، مما يسمح للباحثين برصد التغيرات الصغيرة في الحمض النووي التي تشير إلى مقاومة الأدوية، وتتبع كيفية انتقال البكتيريا من شخص إلى آخر. ومن خلال مقارنة هذه الخرائط الجينية، يمكن لمسؤولي الصحة العامة التمييز بين تفشٍ جديد ينتشر عبر المجتمع وبين إصابات قديمة استيقظت من سبات دام لسنوات.

في سلوفينيا، وهي بلد يتم فيه السيطرة على السل بشكل جيد عموماً، لجأ الباحثون مؤخراً إلى هذا التخطيط الجيني للتحقيق في مجموعة محددة من المرضى الذين تم تشخيصهم بين عامي 2020 و2024. قاموا بتحليل الشفرة الوراثية لـ 342 عينة بكتيرية متميزة جُمعت من أشخاص يعانون من حالات تم تشخيصها حديثاً. وبينما يظل المرض نادراً بين عامة السكان، فإنه يستمر في التأثير على مجموعات محددة، مثل عمال البناء والمقيمين في مراكز الرعاية الاجتماعية. هدفت الدراسة إلى معرفة ما إذا كانت البكتيريا مقاومة للعلاجات القياسية، وتحديد الطفرات الجينية المسؤولة عن تلك المقاومة، وتحديد ما إذا كانت الحالات مرتبطة بسلاسل انتقال حديثة.

وكشف التحقيق أن مقاومة الأدوية كانت غير شائعة، حيث ظهرت في حوالي 7.6 بالمائة فقط من الحالات. ومن بين حالات المقاومة تلك، كانت المشكلة الأكثر تكراراً هي المقاومة لمركب "آيزونيازيد"، وهو عقار أساسي يستخدم لعلاج السل. وعندما نظر الباحثون في الشفرة الوراثية لإيجاد السبب، اكتشفوا نمطاً لافتاً. كان التغيير الجيني الأكثر شيوعاً هو تعديل محدد في جين يسمى fabG1. هذا التعديل، الذي يستبدل لبنة كيميائية بأخرى في موقع دقيق، وُجد في ما يقرب من 40 بالمائة من البكتيريا المقاومة. ومن المعروف أن هذا التغيير المحدد يقلل من قدرة البكتيريا على القتل بواسطة "الآيزونيازيد" ويجعلها أيضاً مقاومة لمركب "الإيثيوناميد"، وهو عقار ذو صلة. وبينما كانت هناك طفرات أخرى موجودة، برز هذا التحول الجيني المنفرد كدافع مهيمن للمقاومة في المنطقة.

كما فحص الباحثون كيفية انتشار البكتيريا. ووجدوا أن الغالبية العظمى من السلالات تنتمي إلى عائلة تُعرف باسم "النسل 4"، وهي شائعة في جميع أنحاء أوروبا والعالم. وضمن هذه العائلة، كانت مجموعة فرعية محددة تُسمى "هارلم" هي الأكثر تكراراً. وأظهر التحليل الجيني أن حوالي 19 بالمائة من الحالات كانت على الأرجح نتيجة لانتقال حديث، مما يعني أن البكتيريا قد انتقلت مباشرة من شخص إلى آخر خلال السنوات القليلة الماضية. أما الحالات المتبقية فبدت وكأنها حالات إعادة تنشيط لإصابات قديمة أو مستوردة من مناطق أخرى. وقد حددت الدراسة عدة مجموعات من الحالات المرتبطة، بما في ذلك تفشٍ بين عمال البناء وانتقال داخل العائلات، مما أكد أن البكتيريا لا تزال تتحرك عبر شبكات اجتماعية محددة.

وقد ركز جزء كبير من المناقشة على سبب انتشار طفرة fabG1. فخلافاً لطفرات المقاومة الشائعة الأخرى التي يمكن أن تضعف البكتيريا وتجعلها أقل قدرة على البقاء، فإن هذا التغيير المحدد يسم يسمح للبكتيريا بمقاومة الدواء مع الحفاظ على قوتها. وهذا يشير إلى أنه بمجرد ظهور هذه الطفرة في الجمهرة، ربزما قبل عقود، فقد انتشرت بفعالية لأنها لم تعجز البكتيريا. وأشار الباحثون إلى أن هذه الطفرة ظهرت حصرياً تقريباً بمفردها، دون تغييرات جينية مصاحبة أخرى، مما يشير إلى تاريخ انتقال محلي فريد. كما وجدوا أنه بينما ارتبطت معظم حالات المقاومة بهذه الطفرة، فإن عدداً صغيراً من الحالات شديدة المقاومة ينتمي إلى عائلة جينية مختلفة، وهي "النسل 2"، والتي غالباً ما ترتبط بمقاومة أكثر شدة على مستوى العالم.

وخلصت الدراسة إلى أنه بينما يخضع السل في سلوفينيا للسيطرة إلى حد كبير، فإن المشهد الجيني للمرض يتشكل من خلال ديناميكيات محلية محددة. إن هيمنة طفرة fabG1 تشير إلى نمط مقاومة خاص بالجمهرة تطور وانتشر داخل البلاد. ومن خلال استخدام تسلسل الجينوم الكامل، تمكن الباحثون من التأكيد على أن البيانات الجينية تطابقت مع الاختبارات المختبرية لمقاومة الأدوية في كل حالة تقريباً، مع وجود ثلاث حالات اختلاف طفيفة فقط. وهذا المستوى العالي من التوافق يؤكد استخدام التسلسل الجيني كأداة موثوقة لمراقبة المرض. وتبرز النتائج أنه حتى في البلدان ذات معدلات الإصابة المنخفضة، فإن المراقبة المستهدفة لمجموعات المخاطر المحددة ضرورية للإمساك بسلاسل الانتقال مبكراً وفهم كيفية ظهور مقاومة الأدوية واستمرارها في المجتمع.