Genomomfattande associationsanalysresultat på den kombinerade datamängden. a) Antal unitigs som klarar det multipla testningskorrigeringsp-värdetströskelvärdet för varje målfenotyp. b) Antal gener med signifikant associerade unitigs mappade till dem för varje målfenotyp. c) Manhattan-plottar för testade unitigs kartläggning till E. coli IAI39 för varje målfenotyp; röd streckad linje indikerar p-värdetröskeln som används för att anropa signifikanta associationer. d) Inzoomade Manhattan-plottar för urinvägsegenskapen. Gener annoterade med ett gennamn i E. coli IAI39 och med associerade unitigs indikeras i den tredje underpanelen. Kredit:PLOS Genetics (2022). DOI:10.1371/journal.pgen.1010112
Bakterien Escherichia coli finns i människans tarm, och på andra håll. Där är det ofarligt, men under vissa förhållanden kan det bli en patogen. Det kan orsaka blåsinfektioner eller till och med sepsis. Ett team av forskare under ledning av RESIST-professor Marco Galardini vid TWINCORE har tillsammans med kollegor från den medicinska fakulteten vid universitetet i Paris nu undersökt om vissa gener hos bakterien är förknippade med svårighetsgraden av de sjukdomar som orsakas. De har nu publicerat sina fynd i tidskriften PLOS Genetics .
Escherichia coli, ofta förkortat som E. coli, är en del av människans tarmflora. Som ett så kallat kommensal orsakar det normalt ingen skada där. Det kan dock bli en patogen i tarmen och i andra organ. I till exempel urogenitala området orsakar E. coli blåsinfektioner och i blodomloppet kan det orsaka sepsis. Blodförgiftning är en fruktad konsekvens av bakteriella infektioner och kan till och med vara dödlig i 10 till 30 procent av fallen. Hittills har det inte varit möjligt att förutsäga hur allvarlig en sådan infektion skulle bli baserat på patogenens genetiska sammansättning.
Forskare från TWINCORE i Hannover har nu analyserat om vissa genetiska varianter av E. coli är förknippade med ett allvarligare förlopp. "Vi genomförde en så kallad genomomfattande associationsstudie", säger Marco Galardini, chef för forskargruppen RESIST Systems Biology of Microbial Communities. "För detta sekvenserade vi bakterieprover från två stora patientstudier och korrelerade dem med infektionsförloppet." Egenskaper som ålder, kön eller kända tidigare sjukdomar ingick också i analysen.
Galardinis team kunde inte identifiera gener som avgör sjukdomens svårighetsgrad. Men de gjorde en annan intressant upptäckt:"En viss genkassett var tydligt associerad med infektioner som startade i urinvägarna", säger Galardini. Ur detta kan en strategi för att undvika livshotande sjukdomar härledas. "I framtiden kan man sekvensera patogenerna vid en blåsinfektion och sedan bestämma om läkemedelsbehandlingen ska justeras som en försiktighetsåtgärd", säger Galardini.
Att forskarna inte kunde bevisa ett samband mellan bakteriens arvsmassa och sjukdomsförloppet behöver inte betyda att det inte finns något. – Det kan lika gärna vara så att antalet prover vi studerade var för litet, säger Galardini. "En simulering visade att tio gånger så många prover skulle behövas för att upptäcka eller utesluta kopplingen med större tillförsikt."
Det är därför Galardini och hans franska samarbetspartners förbereder en mer omfattande uppföljningsstudie. De har redan lämnat in en ansökan om nödvändig finansiering.
