2025年11月18日
世界は、最も小さな規模の抗菌薬耐性（AMR）と戦っています。抗菌薬は感染症の治療に使用される薬剤で、病原体がそれらに反応しなくなった場合にAMRが発生します。細菌、ウイルス、真菌、寄生虫が薬剤に耐性を持つようになると、それらは治療がはるかに難しくなり、重度の疾患や死亡を引き起こして、拡散しやすくなります。AMRは進化の産物です。感染症を治療する薬剤を開発すると、病原体に選択圧がかかり、抗菌薬の過剰処方や過剰使用によって、このプロセスは加速します。これは適者生存であり、抗菌薬開発でいくら進歩を遂げても、追いつくことができなければ最終的には負けてしまうでしょう。
AMRは増加傾向にあり、世界中で主な死因の一つであることが研究で示唆されています。2021年だけでも、細菌AMRによって114万人が死亡しており、さらに471万人の死亡の一因となりました。AMRに対処するため、世界保健機関（WHO）は2015年に、AMRデータの収集・報告・共有を標準化し、AMRサーベイランスの改善や薬剤耐性感染症に対する質の高い診断・治療へのアクセス向上などの戦略的優先事項を策定するため、グローバル抗菌薬耐性・使用サーベイランスシステムを設立しました。
毎年11月18日から24日まで、WHOは「世界薬剤耐性（AMR）啓発週間」を開催しています。これは、AMRの危険性に対する認識を高め、共有データの価値を向上させ、健康・環境・政府の各システムがこれらの優先課題に取り組むために、大胆かつ協調的な行動を促すグローバルな教育キャンペーンです。
研究機関や製薬機関から公衆衛生の専門家まで、あらゆる関係者がこの取り組みに関わっており、イルミナはゲノムの力を活用することで支援しています。次世代シーケンサー（NGS）技術の進歩によって微生物ゲノミクスの分野が一変し、研究者はAMRの生物学的メカニズムに関する深い洞察を得ることができます。これらの洞察は、公衆衛生の専門家のためのサーベイランスと管理手順に情報に役立ち、製薬会社の治療ターゲットを特定し、臨床医に治療オプションに関する情報を提供します。
抗菌薬耐性が最も少ない経路の発見
AMRとの戦いで優位に立つには、科学者はAMRを引き起こすメカニズムであるゲノム適応を正確に理解する必要があります。あらゆる生命体と同様に、病原体の基本的な目標は、複製するのに十分な時間生き延びることです。その結果、感染症の管理は進化との競争になります。優位性を維持するために、科学者は新たに出現する抗菌薬耐性のゲノムや表現型の指標を絶えず特定する必要があります。この戦略の中核にあるのは、病原体のゲノム変化を迅速に同定する微生物ゲノムシーケンスと、その情報に基づいてAMRを追跡・制御するゲノム疫学です。
AMRの危険に対する公衆衛生介入をゲノミクスがどのようにサポートできるかの一例が、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）です。MRSAは、複数の抗生物質に高度に耐性を示すブドウ球菌感染症の一種です。典型的なブドウ球菌感染症はよく見られ、通常は健康な人にとって問題にはなりませんが、MRSAに感染した場合は、治療の選択肢が限られます。抗生物質の過剰処方により、MRSAは以前は主に病院に限られていましたが、現在では日常のコミュニティー環境でも深刻な脅威となりました。例えば、他人と肌が接触するアスリートは、現在、感染リスクが高くなっています。アスリートが怪我をしてMRSAに感染した場合、処方された抗生物質が効かず、感染が悪化して、細菌の拡散が促進される可能性があります。また、MRSAに感染した人が、患者が感染しやすい病院などの医療現場に入った場合、感染のリスクが大幅に高まり、命が危険にさらされます。ゲノムシーケンスにより、疫学者はMRSAの感染拡大源を特定し、対策を講じることができます。
「NGSは、一連のケア全体にわたって世界的なAMR危機に対処するのに役立つ強力なテクノロジーです」と、Illuminaの感染症分野におけるグローバル・メディカルアフェアーズ・ディレクターであるCourtney Mausは述べています。「例えば、ターゲットNGSは、薬剤耐性結核菌の検出に対してWHOが推奨しており、個人レベルでAMRに対処するのに役立ちます。NGSは、特に患者が感染症にかかりやすい医療環境において、抗菌薬耐性菌の拡散を阻止し、予防するためのサーベイランスにも使用されています。」
イルミナの全ゲノムシーケンス（WGS）テクノロジー、NGS、ライブラリー調製キットを備えることで、サイエンティストは、AMR低減戦略をより適切に策定できるようになります。WGSおよびNGSツールは、病原体やAMR遺伝子やマーカーを検出して特徴付け、医療システムが表現型耐性を予測し、耐性パターンを監視し、迅速に検出できるようにします。また、微生物ゲノムデータは、研究者が抗菌薬の有効性に関する洞察を得るのに役立ち、患者ケアの改善に役立つ新しい薬剤の開発の指針となります。
微生物ゲノムの道をたどる
世界中の組織が、病原体が時間の経過とともにどのように変化しているかを理解するために、WGSとNGSをすでに使用しています。研究機関、大学、研究室は、AMRサーベイランスのインフラ（低中所得国）を改善し、実行可能なオープンデータを生成し、公衆衛生プログラムをサポートするためにパートナーシップを構築しています。これらのプログラムは、新たに出現するAMRに対応するための効果的な介入の開発を進めています。
ここでは、イルミナの5つの顧客が、ゲノミクスを活用してそれぞれのコミュニティーにおけるAMRにどのように取り組んでいるかを紹介します。
チューリッヒ大学医学部微生物学研究所の微生物ゲノミクスグループは、NGSを使用して、AMRにつながる生物学的メカニズムの理解を深めています。これは、新たな診断検査や治療法の開発に科学者が取り組む際の助けとなっています。
テキサス州ラボックのMicroGenDXは、NGSによる微生物プロファイリングを使用して特定の病原体を迅速に同定し、それに基づく標的治療の開発を行っています。これにより、術後感染、敗血症、急性感染、呼吸器感染症などの患者さんに、救命につながる貴重な治療機会を提供しています。
ワシントンD.C.の公衆衛生研究所の次世代シーケンスコア は、NGSを使用してRespiratory syncytial virus（RSV）サーベイランスシステムを開発し、さまざまな菌株がリアルタイムでどのように拡大しているかを理解し、予防とアウトリーチの取り組みに関するガイダンスを提供しています。
テキサス州タイラーのAdvanta Geneticsは、NGSを使用して感染の遺伝学的・微生物学的プロファイルをシーケンスするプレシジョンメタゲノムを通じてAMRに取り組んでいます。
ヨハネスブルグの国立伝染病研究所の結核センターは、南アフリカにおける薬剤耐性結核を追跡するためにNGSを使用しており、これにより科学者はより早期に検出し、感染拡大のリスクを低減することが可能になります。
