ResFinder 4.0 для прогнозирования фенотипов на основе генотипов

Цель: Определение чувствительности к антимикробным препаратам на основе полногеномного секвенирования столь же надежно, как и фенотипическое определение чувствительности, для ряда сочетаний антимикробных препаратов и видов бактерий. Однако рутинное применение этого подхода ограничено необходимостью владения биоинформатикой и знаниями о детерминантах устойчивости к антимикробным препаратам, требующимися для работы с большинством разработанных к настоящему времени инструментов. Используя ResFinder и PointFinder — два свободно доступных инструмента, которыми могут пользоваться и специалисты без навыков биоинформатики, — мы стремились ускорить анализ и обеспечить выдачу легко интерпретируемой антибиотикограммы.

Методы: Код ResFinder переписали для обработки необработанных прочтений и использования выравнивания на основе k-меров. Существующие базы данных ResFinder и PointFinder пересмотрели и расширили. Были созданы дополнительные базы данных, включая ключ соответствия генотипа фенотипу, связывающий каждую детерминанту устойчивости с фенотипом на уровне конкретного антимикробного препарата, а также видоспецифичные панели для компьютерного построения антибиотикограмм. ResFinder 4.0 валидировали на изолятах Escherichia coli (n = 584), Salmonella spp. (n = 1081), Campylobacter jejuni (n = 239), Enterococcus faecium (n = 106), Enterococcus faecalis (n = 50) и Staphylococcus aureus (n = 163) с различными профилями чувствительности, полученных от людей и животных из разных географических регионов.

Результаты: Соответствие генотипа фенотипу составило ≥95% для 46 из 51 и 25 из 32 оцененных сочетаний антимикробных препаратов и видов бактерий среди грамотрицательных и грамположительных бактерий соответственно. При соответствии генотипа фенотипу <95% расхождения в основном были связаны с критериями интерпретации фенотипических тестов и неоптимальным качеством последовательностей, а не с работой ResFinder 4.0.

Выводы: Определение чувствительности к антимикробным препаратам на основе полногеномного секвенирования с использованием ResFinder 4.0 позволяет получать антибиотикограммы, столь же надежные, как и при фенотипическом определении чувствительности, по крайней мере для рассмотренных видов бактерий и антимикробных препаратов, имеющих наибольшее значение для общественного здравоохранения.