نُشرت في مجلة Microbiome دراسة تصف طريقة ARG-PASS، وهي أداة قادرة على العثور على جينات مقاومة للمضادات الحيوية (ARGs) غير معروفة سابقاً في الميكروبيوم البشري بناءً على السمات المحفوظة لتسلسل البروتينات وبنيتها.
تظل مشكلة مقاومة مضادات الميكروبات (AMR) واحدة من التهديدات الرئيسية للصحة العامة. ويُعد الميكروبيوم البشري مستودعاً واسعاً لهذه الجينات، ومع ذلك، يصعب اكتشاف العديد منها بالطرق التقليدية بسبب انخفاض التماثل مع جينات ARGs المعروفة بالفعل. وقد ركز المؤلفون على المناطق المهمة وظيفياً في البروتينات، حيث يتم الحفاظ على السمات الهيكلية الرئيسية.
تستخدم أداة ARG-PASS طريقة آلات ناقلات الدعم أحادية الفئة وتتدرب على التوزيعات المزدوجة للبنية الأولية والثالثية في المناطق المحفوظة من البروتينات التي تشفرها جينات ARGs. وقد طُبقت الأداة على ست سلالات مرجعية من مشروع Human Microbiome Project، وتم اختيار تسعة مرشحين للتحقق التجريبي. وقد أكدت الجينات التسعة جميعها، عند التعبير عنها في بكتيريا E. coli، نشاطها الوظيفي وصُنفت ضمن فئات APH، وdfr، وبيتا-لاكتاماز من الفئتين B وC، بالإضافة إلى البروتينات الرابطة للبنسلين.
بالإضافة إلى ذلك، طُبقت الطريقة مباشرة على قاعدة بيانات هياكل AlphaFold. وهكذا تم تحديد جين phnP، الذي ينتمي إلى نوع ميتالو-بيتا-لاكتاماز. وهو يُظهر تماثلاً منخفضاً مع بيتا-لاكتاماز المعروفة، لكنه يُظهر نشاطاً مقاوماً للأمبيسيلين يعتمد على الوسط. ومن بين جميع الجينات التي تم فحصها، توفر 80 % مقاومة عند مستوى عتبات CLSI، بينما صُنفت البقية على أنها «ما قبل المقاومة» — فهي تمتلك نشاطاً، لكن الحد الأدنى للتركيز المثبط لا يصل بعد إلى مستوى ذي أهمية سريرية.
يشير الباحثون إلى أن جينات «ما قبل المقاومة» من المرجح أن تتطور مستقبلاً إلى محددات مقاومة كاملة ذات أهمية سريرية. وتسمح أداة ARG-PASS بالكشف عن جينات ARGs فريدة تفلت من الطرق التي تعتمد فقط على تماثل التسلسل.
ووفقاً للمؤلفين، فإن هذا النهج يزيد من دقة مراقبة المقاومة ويمكن أن يساهم في استخدام أكثر عقلانية للمضادات الحيوية. وتدمج الطريقة المعلومات المتعلقة بالتسلسل والبنية، مما يفتح الباب للوصول إلى عناصر كانت خفية سابقاً في الميكروبيوم.
