Учёные создали алгоритм TRACS для раннего обнаружения эпидемий по геномам патогенов

В журнале Nature Microbiology опубликовано исследование алгоритма TRACS, который анализирует генетические различия штаммов SARS‑CoV‑2, пневмококка и малярийного паразита.

Международная группа учёных создала алгоритм TRACS (TRAnsmision Clustering of Strains), способный распознавать начало эпидемии на самых ранних стадиях по генетическим данным патогенов. Исследование опубликовано в авторитетном журнале Nature Microbiology.

Проблема, которую решает TRACS, известна всем санитарным врачам. Существующие инструменты отслеживания бактерий часто работают «постфактум» — они фиксируют вспышку, когда та уже началась. Им не хватает скорости и гибкости, чтобы непрерывно анализировать новые образцы и, главное, отличать недавнюю передачу инфекции от той, что произошла несколько лет назад. TRACS делает это благодаря анализу однонуклеотидных полиморфизмов — крошечных генетических различий между штаммами, по которым можно понять, как давно и от кого заразился носитель.

Алгоритм проверили на трёх массивах реальных геномных данных. Первый — коронавирус SARS‑CoV‑2 из больниц Великобритании. Второй — пневмококк. Третий — малярийный паразит у пациентов с малярией. Инструмент смог идентифицировать разные патогены в одном образце и определить, где каждый из них был передан. Отдельно с его помощью изучили передачу микробов от матерей к младенцам. Выяснилось, что полезная бактерия Bifidobacterium breve сохраняется в организме младенцев дольше, чем предполагалось ранее — тоже через TRACS.

Авторы исследования считают, что новый алгоритм поможет эффективнее предотвращать вспышки заболеваний, разрабатывать новые методы лечения и лучше понимать, как микробы передаются между людьми и влияют на микробиом. Это особенно важно для защиты уязвимых групп — например, онкологических больных, чей иммунитет ослаблен.

TRACS — это не просто научная разработка, а будущий стандарт эпидемиологического наблюдения. Вместо того чтобы реагировать на уже разгоревшийся пожар инфекции, алгоритм позволяет увидеть искры до того, как они разгорятся. Сообщает Наука Mail. И если этот метод внедрят в систему здравоохранения, мы можем забыть о том, что такое «неожиданная эпидемия».