Это открытие сделали исследователи из Медицинской школы Питтсбургского университета. Они изучили данные местных больниц, а потом выяснили, что это явление происходит по всему миру.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature Microbiology, могут помочь создать новые методы борьбы с бактериями, которые убивают тысячи людей каждый год. Ученые использовали систему, разработанную в Питтсбурге и UPMC, которая сочетает геномное секвенирование и компьютерные алгоритмы. Эта система помогает быстро находить вспышки инфекций и предотвращать их.

Наша лаборатория постоянно наблюдает за тем, как разные патогены проходят через больницу, — говорит Дарья Ван Тайн, старший автор исследования и доцент кафедры инфекционных болезней.

Когда мы посмотрели на ситуацию в целом, стало ясно, что с одной из самых опасных бактерий в мире происходят серьезные изменения.

Система, которую они используют, называется EDS-HAT. Она анализирует генетические данные инфекций у пациентов и помогает врачам вовремя остановить вспышки. Но аспирантка Эмма Миллс, которая работает в лаборатории Ван Тайн, поняла, что EDS-HAT — это еще и огромный архив информации. Она решила изучить, как бактерии меняются со временем.

Миллс сосредоточилась на бактерии под названием Enterococcus faecium, устойчивой к ванкомицину (VREfm). Эта бактерия не поддается лечению популярным антибиотиком и убивает около 40% зараженных. Особенно опасна она для пациентов с ослабленным иммунитетом и тех, кто часто принимает антибиотики. Эти лекарства уменьшают разнообразие бактерий в организме, что дает устойчивым бактериям, таким как VREfm, больше шансов выжить.

Миллс проанализировала 710 образцов VREfm, собранных за шесть лет. Она обнаружила, что разнообразие штаммов этой бактерии резко сократилось.

Если в 2017 году было около восьми разных типов, то к 2022 году осталось всего два доминирующих штамма. Эти штаммы начали появляться в 2018 году, а к концу 2022 года они стали причиной 80% всех инфекций VREfm.

Когда Миллс изучила эти штаммы подробнее, она обнаружила, что они научились производить бактериоцин — вещество, которое бактерии используют для уничтожения друг друга. Доминирующие штаммы VREfm начали убивать другие штаммы, чтобы получить доступ к питательным веществам и быстрее размножаться.

Миллс заинтересовалась: если это происходит в одной больнице, может, это происходит и в других местах? Она изучила более 15 000 геномов VREfm, собранных по всему миру с 2002 по 2022 год. Оказалось, что-то же самое происходит и в других странах.

Это было совершенно неожиданно, — говорит Миллс. — Как только эти штаммы попадают в больницу и сталкиваются с другими штаммами VREfm в кишечнике пациента, они берут верх. Это как сценарий «убей своих соседей и забери их еду».

По словам Ван Тайн, это открытие пока не имеет прямого применения в медицине. Новые штаммы VREfm не вызывают более тяжелых заболеваний, чем старые. Но это может помочь в разработке новых методов лечения.

Разнообразие VREfm сокращается: от множества разных типов до всего нескольких. Это значит, что у нас может появиться одна четкая цель для создания новых лекарств, — говорит Ван Тайн.

Кроме того, бактериоцины, которые используют эти бактерии, очень мощные. Возможно, мы сможем использовать их в своих целях.

Ранее ученые выяснили, что бактерии эволюционируют быстрее, чем считалось.