河北
研究人员搞出了一个超牛的新工具，能以前所未有的精度追踪微生物怎么在人与人之间传播，以后预防感染和改进治疗就有新办法了。这项研究4月24日发表在《自然·微生物学》上，介绍了一个叫TRACS（菌株传播聚类分析）的新工具，用基因组学把微生物中相近的菌株区分开。
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澳大利亚彼得·麦卡勒姆癌症中心、威康桑格研究所和奥斯陆大学的专家们合作，用TRACS工具画出了SARS-CoV-2病毒、肺炎链球菌（引起肺炎的细菌）和恶性疟原虫（疟疾寄生虫）在不同人群中的传播路径。
团队觉得TRACS这个工具在预防感染、应对疫情和开发新疗法上都特别管用，这些疗法专门用来帮助人体微生物组对抗感染。
利用基因组学追踪致病微生物（又称病原体）的传播已经成了公共卫生领域的重要工具，能帮咱们想出预防传播的新招儿。此外，它还能帮咱们更清楚生活方式和环境因素如何影响这些病原体的传播，以及它们如何在人类微生物组中定居。
目前，能够同时追踪多种细菌物种的基因组工具速度不够快、灵活度也不够，日常监测根本用不了，并且不太容易分清近期传播的样本与多年前传播的样本。此外，不断加新样本也挺费劲，所以实时监控很难搞。
为解决这一问题，一个国际团队开发了TRACS算法，这个算法特别准，用起来也简单，能够分辨两个关系很近的样本，并判断它们是直接传过来的，还是从同一个地方感染的。
TRACS算法能够识别微小的遗传差异，即单核苷酸多态性（SNPs），并通过分析这些差异来判断病原体之间的亲缘关系远近，以及它们是不是最近才传播的。该方法支持不断加入新样本，使其成为在公共卫生的实时应用里准确识别传播网络并排除传播的可能性的理想工具。
在这项新研究中，研究团队使用TRACS绘制了三个不同人群中的病原体传播网络，这些人群的基因组数据都不一样。他们将TRACS应用于英国医院的新冠病毒（SARS-CoV-2）数据、肺炎链球菌的深度群体测序数据以及感染恶性疟原虫的疟疾患者的单细胞基因组测序数据。他们发现，该工具能够识别一个样本中的不同病原体，并判断出每种病原体的传播来源。
他们还用TRACS研究了微生物如何从母亲传递给婴儿，并发现一种有益细菌——短双歧杆菌——在婴儿体内存在的时间比之前以为的更久，而此前的方法未能发现这一点。
彼得·麦卡勒姆癌症中心的第一作者兼通讯作者格里·汤金-希尔博士表示：“传统上，这对我们来说非常难以实现，但了解这一点极其重要，因为人们可能同时携带同一物种的几种略有不同的变种或菌株，这使得理解微生物如何在人与人之间传播带来了困难。”
利用这项新技术，我们现在可以克服这一挑战，更清楚地了解微生物如何在人与人之间传播。这样一来，我们就能更好地理解微生物的传播方式，从而帮助预防感染，特别是针对癌症患者这类脆弱人群。
“这项研究可能有助于开发利用有益微生物改善健康的新疗法。通过精确了解微生物如何在人与人之间移动，以及哪些微生物更有可能在其微生物组中定殖，我们可以设计更好的方法增加有益肠道微生物，并研究是否有办法利用这些微生物来帮助预防感染，为更安全的医疗环境和新微生物组疗法铺平道路，”威康桑格研究所的共同作者特雷弗·劳利博士表示。
“基因组监测极大地提高了我们对感染的传播方式的理解，并使我们能够运用这些知识来用于指导和制定新的公共卫生方法。这种新方法可以分析任何复杂的微生物测序样本，包括细菌、病毒、真菌和寄生虫，并推断这些样本是来自直接传播还是同一个来源，”威康桑格研究所和奥斯陆大学的资深作者Jukka Corander教授表示。
“这是向前迈出了不起的一步。该方法在计算效率和准确性上都高于现有方法，清晰地展示了基因组学如何用于支持公共卫生。”
更多信息： Gerry Tonkin-Hill等人，《使用TRACS进行跨多个生物界的宏基因组数据的在菌株水平推断传播》，《自然·微生物学》（2026年）。DOI: 10.1038/s41564-026-02339-x
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