Global transmission network and driving mechanisms: An epidemiological and genomic study of bla OXA -mcr co-carrying strains

تخيل عالماً تتوقف فيه أقوى المضادات الحيوية التي نملكها، تلك التي يدخرها الأطباء للحالات التي تفشل معها كل الوسائل الأخرى، عن العمل. لعقود من الزمن، كانت مجموعتان محددتان من الأدوية بمثابة خط الدفاع الأخير: الكاربابينيمات (carbapenems)، المستخدمة لعلاج العدوى الشديدة، والكوليستين (colistin)، وهو دواء كان يُنحى جانباً بسبب آثاره الجانبية ولكنه أصبح الآن ضرورياً لأصعب الحالات. لكن البكتيريا تتطور لهزيمة هذه الأدوية، وقد ظهر تطور جديد ومرعب؛ فقد اكتشف العلماء أن بعض البكتيريا تحمل الآن جينين مختلفين للمقاومة في آن واحد: أحدهما يمنع عمل الكاربابينيمات والآخر يمنع عمل الكوليستين. وعندما تحمل بكتيريا واحدة هذين الجينين، فإنها تتحول إلى "بكتيريا خارقة" تترك الأطباء دون خيارات علاجية فعالة. هذا ليس مجرد خطر نظري، بل هو واقع متنامٍ يهدد بتقويض عقود من التقدم الطبي.

لقد وضع فريق من الباحثين نصب أعينهم فهم كيفية انتشار هذه البكتيريا مزدوجة المقاومة عبر العالم. لم ينظروا إلى مستشفى واحد أو بلد واحد، بل نظروا إلى العالم بأسره. ومن خلال تحليل الآلاف من الشفرات الجينية البكتيرية المخزنة في قاعدة بيانات عامة ضخمة، تتبعوا كل حالة تحمل فيها بكتيريا ما جين مقاومة الكاربابينيم وجين مقاومة الكوليستين. كان هدفهم هو رسم خريطة لأماكن وجود هذه البكتيريا، وكيفية انتقالها بين البشر والحيوانات والبيئة، وما هي الأدوات الجينية التي تستخدمها لتنتقل بفعالية كبيرة. والنتيجة هي صورة مفصلة لشبكة انتقال عالمية صامتة تعبر الحدود والأنواع بسهولة مثيرة للقلق.

فحص الباحثون بيانات جينية من 3,665 عينة بكتيرية جُمعت بين عامي 1953 و2024. ومن هذا المجمع الهائل، حددوا 284 سلالة محددة تحمل جيني المقاومة معاً. وُجدت هذه البكتيريا في 30 دولة مختلفة، لكن التوزيع لم يكن متساوياً؛ حيث سجلت ألمانيا أعلى عدد من الحالات المسجلة، مساهمةً بنحو نصف جميع السلالات الموجودة. كما ظهرت إسبانيا والمملكة المتحدة وسنغافورة والصين بشكل متكرر في البيانات. وكانت هذه البكتيريا تنتمي في الغالب إلى مجموعة تُعرف باسم "الأمعائيات" (Enterobacteriaceae)، والتي تشمل أنواعاً شائعة مثل الإشريكية القولونية (E. coli) والكلبسيلة الرئوية (Klebsiella pneumoniae). وبينما كانت أول سلالة تم العثور عليها من نوع بكتيري مختلف يسمى Acinetobacter baumannii، فإن الغالبية العظمى من البكتيريا مزدوجة المقاومة المكتشفة في السنوات الأخيرة تنتمي إلى عائلة الأمعائيات.

كان الجمع الأكثر شيوعاً لجينات المقاومة الموجودة في هذه البكتيريا هو زوج محدد: جين يسمى blaOXA-48 وجين يسمى mcr-10. ظهر هذا الاقتران المحدد في أكثر من ثلاثة أرباع الحالات التي درسها الباحثون. وكشفت الدراسة أيضاً أن هذه البكتيريا لا توجد فقط لدى المرضى في المستشفيات؛ فمنذ عام 2016، رصدها العلماء في الحيوانات الأليفة مثل القطط والكلاب، وفي الماشية مثل الخنازير، وحتى في العينات البيئية مثل الماء والتربة. يشير هذا التحول إلى أن البكتيريا قد وسعت نطاق وصولها من المرضى البشر إلى شبكة إيكولوجية أوسع بكثير، حيث تنتقل بحرية بين الناس وحيواناتهم والعالم من حولهم.

لفهم كيفية انتقال هذه البكتيريا، بنى الباحثون شجرة عائلة بناءً على الشفرة الجينية لـ 284 سلالة. وأظهرت هذه الشجرة أن البكتيريا لا تظهر عشوائياً في أماكن مختلفة فحسب، بل إنها تنتقل. كشف التحليل عن حالات محددة كانت فيها البكتيريا من دول مختلفة متشابهة جينياً لدرجة أنها لا بد وأن تكون قد جاءت من نفس المصدر. على سبيل المثال، ثنائي من البكتيريا، أحدهما وُجد في رومانيا عام 2016 والآخر في المملكة المتحدة عام 2020، لم يختلفا إلا بتغيير طفيف واحد في شفرتهما الجينية. وهذا يشير إلى أن سلالة واحدة من البكتيريا انتقلت من الدواجن في رومانيا إلى عينة بيئية في المملكة المتحدة على مدار أربع سنوات، وظلت دون تغيير تقريباً. كما ربطت اتصالات أخرى بين بكتيريا من الصين والمملكة المتحدة، ومن تايلاند وفرنسا، مما يثبت أن هذه السلالات مزدوجة المقاومة تعبر القارات.

كما بحثت الدراسة في الآليات الموجودة داخل البكتيريا التي تسمح بانتشار جينات المقاومة هذه. ووجد الباحثون أن الجينات غالباً ما تُحمل على قطع صغيرة دائرية من الحمض النووي تسمى "البلازميدات" (plasmids)، والتي تعمل كمركبات توصيل. يمكن لهذه البلازميدات أن تقفز من بكتيريا إلى أخرى، حتى بين الأنواع المختلفة. وكانت أكثر مركبات التوصيل شيوعاً هي نوعان محددان من البلازميدات: أحدهما يحمل جين مقاومة الكاربابينيم والآخر يحمل جين مقاومة الكوليستين. وغالباً ما يعمل هذان النوعان من البلازميدات معاً، مما ينقل جينات المقاومة عبر المجموعات البكتيرية بكفاءة. ومن المثير للاهتمام أن الباحثين لاحظوا أن البنى الجينية المحيطة بجينات المقاومة هذه أصبحت أبسط بمرور الوقت؛ وهذا التبسيط من المرجح أن يجعل من السهل على البكتيريا حمل هذه الجينات دون التعرض لضرر يمس بقاءها، مما يسمح لها بالانتشار بفعالية أكبر.

يظهر الجدول الزمني للاكتشاف نمطاً واضحاً؛ فقد ارتفع عدد الحالات المبلغ عنها باطراد منذ عام 2013، ووصل إلى ذروته في عام 2019، ثم انخفض بشكل حاد. ومع ذلك، فإن هذا الانخفاض لا يعني بالضرورة أن المشكلة قد انتهت. ويرى الباحثون أن هذا التراجع قد يعود إلى التغييرات في كيفية تتبع الدول لهذه البكتيريا أو نجاح التدخلات المحلية في أماكن معينة. فعلى سبيل المثال، أظهرت البيانات من المملكة المتحدة طفرة في الحالات بين عامي 2014 و2016 تبعها انخفاض، بينما أظهرت ألمانيا وجوداً مستمراً ومستمراً لهذه البكتيريا على مدى سنوات عديدة. يشير هذا الاختلاف إلى أنه بينما تكون البكتيريا موجودة عالمياً، فإن القدرة على اكتشافها تعتمد بشدة على مدى جودة مراقبة كل بلد لمستشفياته ومزارعه وبيئته.

تسلط الدراسة الضوء على فجوة حرجة في معرفتنا. فبينما أبلغت ألمانيا عن أكبر عدد من الحالات، يعتقد الباحثون أن هذا يرجع على الأرجح إلى امتلاك ألمانيا نظاماً نشطاً جداً للعثور على هذه البكتيريا، بما في ذلك اختبار مياه الصرف الصحي. وفي أجزاء كثيرة من العالم، لا سيما في البلد actually ذات الدخل المنخفض والمتوسط، من المرجح أن يكون العدد الحقيقي للحالات أعلى بكثير مما يتم تسجيله لأن هذه المناطق تفتقر إلى نفس مستوى المراقبة. ومن المرجح أن البكتيريا تنتشر في أماكن لا نملك فيها ببساطة الأدوات لرؤيتها. وحقيقة أن هذه البكتيريا قد انتقلت من المرضى البشر إلى الحيوانات الأليفة والبيئة تعني أن تدابير المستشفيات التقليدية ليست كافية لإيقافها.

في نهاية المطاف، ترسم هذه الأبحاث صورة لتهديد معقد ومترابط. لقد شكلت هذه البكتيريا مزدوجة المقاومة شبكة عالمية تتجاوز الحدود الوطنية، وحواجز الأنواع، والفاصل بين البشر والطبيعة. وهي مدفوعة بمزيج من المركبات الجينية عالية الحركة والنسائل البكتيرية المستقرة التي يمكنها البقاء في بيئات متنوعة. وتشير النتائج إلى أنه لإيقاف الانتشار، نحتاج إلى نهج منسق يتطلع إلى ما وراء جدران المستشفيات. يجب علينا مراقبة هذه البكتيريا في مجتمعاتنا، ومزارعنا، وبيئتنا، مدركين أن صحة الناس والحيوانات والكوكب مرتبطة ببعضها البعض ارتباطاً وثيقاً. وبدون جهد عالمي للتتبع والتدخل، ستستمر هذه المسافرات الصامتة في تقويض قدرتنا على علاج العدوى الأكثر خطورة.