Сочетание подходов классической и геномной эпидемиологии выявило кластер передачи туберкулеза в Архангельской области

Журнал Microbiology Spectrum опубликовал статью исследователей из Архангельска и Санкт-Петербурга, посвященную анализу M. tuberculosis в Архангельской области, крупнейшей на российском Севере. Заболеваемости туберкулезом в этом регионе способствуют высокая плотность городского населения и значительная доля бывших заключенных. Согласно опубликованным данным, доля туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ-ТБ) в области выросла с 13% в 1998 году до 34% в 2018 году.

Для структуры популяции возбудителя туберкулеза в России характерно преобладание генетического семейства (генотипа) Beijing. Этот глобальный вариант M. tuberculosis доминирует в Китае (где он и возник) и России. Часто, хотя и не всегда, штаммы Beijing — резистентные и высоковирулентные. Однако наиболее эпидемически значимый субтип Beijing B0/W148 действительно всегда устойчив ко многим антибиотикам и был когда-то назван «успешным» российским штаммом.

Генотипирование M. tuberculosis в Архангельске было впервые проведено 25 лет назад с использованием основных на тот момент методов и показало доминирование генотипа Beijing. В новом исследовании были изучены штаммы M. tuberculosis, выделенные от впервые выявленных больных туберкулезом в препандемийном 2018 году. Авторы работы предположили, что увеличение циркуляции устойчивых штаммов связано с изменениями в структуре популяции патогена, и действительно выявили значительные сдвиги в распределении генотипов. Так, доля штаммов Beijing существенно выросла — с 39% в 1998 году до 67% в 2018-м, а доля российского эпидемического варианта Beijing B0/W148 удвоилась — с 11% до 21%.

Мультилокусное VNTR-типирование выявило кластеры штаммов с идентичными профилями, при этом для некоторых из них было дополнительно проведено полногеномное секвенирование — фактически современный золотой стандарт. Также авторы ретроспективно изучили данные традиционного эпидемиологического опроса пациентов, от которых были выделены штаммы.

По многим причинам классическое эпидемиологическое расследование является крайне сложной задачей, и для большинства кластеров никаких связей между пациентами выявить не получилось. Однако для штаммов (и пациентов) одного кластера была собрана интересная информация. Во-первых, эти штаммы относились не к генотипу Beijing (Восточно-Азиатская линия M. tuberculosis), а к менее известному сполиготипу SIT53 (совершенно другая, Евро-Американская линия). Во-вторых, штаммы были лекарственно-чувствительными. Полногеномное секвенирование показало, что эти три изолята разделены двумя мутациями во всех трех попарных сравнениях. Все три пациента были мужчинами и проживали в небольшом райцентре в Архангельской области. Прямых связей между ними обнаружить не удалось, но у них был общий подтвержденный контакт — так называемый индексный случай, причем, как видно на рисунке, каждый изолят был отделен от гипотетического общего предка одной мутацией. Этим общим контактом была женщина, у которой лекарственно-чувствительный туберкулез был впервые выявлен в 2015 г. а излечилась она в 2016 году. К сожалению, для данного исследования ее штамм получить не удалось.

    Анализ связей кластера трех пациентов и возможного индексного случая. Показаны связи между больными (эпидемиологический анализ) и геномные мутации, различающие штаммы между собой. Credit: Popova et al. 2026  

«У всех троих был контакт с ней, но по отдельности. В неизвестные моменты времени в бытовом контакте с женщиной состояли два пациента (штаммы 189 и 3672) из этого кластера, вероятно, они жили рядом. Из информации о третьем пациенте (штамм 2493) следует, что в 2017 году он имел с ней семейный контакт. Это предполагает более тесное взаимодействие, однако на момент регистрации этого контакта женщина уже считалась излеченной», — рассказывает Юлия Попова (Северный государственный медицинский университет).

По мнению д.б.н. Анны Вязовой (Институт им. Пастера, Санкт-Петербург), результаты исследования в целом подчеркивают сохраняющееся преобладание генотипа Beijing M. tuberculosis в Северной России, и высокий уровень устойчивости, особенно среди его некоторых субтипов. «В то же время доказанный кластер недавней передачи был обусловлен штаммом не-Beijing, причем лекарственно-чувствительным, и он был выявлен с помощью комбинации эпидемиологических и геномных подходов. При всей ценности передовых молекулярных методов, очевидно, что и классическое эпидемиологическое расследование сохраняет свою значимость. В обнаруженном нами кластере три пациента были связаны с индексным случаем, как через контакты внутри семьи, так и вне ее (бытовой контакт), что подчеркивает разнообразие путей передачи патогена», — отмечает Анна Вязовая.

«Недавняя пандемия COVID-19 повлияла как на заболеваемость туберкулезом, так и на структуру популяции возбудителя. В этом контексте оценка современной популяции M. tuberculosis и ее динамических изменений требует изучения коллекций штаммов, полученных в разные периоды. Наше исследование штаммов, собранных непосредственно до пандемии, представляет собой необходимый промежуточный этап между ранними исследованиями и текущим надзором», — комментирует д.б.н. Игорь Мокроусов.

«В Архангельской области молекулярная эпидемиология туберкулеза становится важной частью общей эпидемиологии. Если несколько лет назад мы расследовали единичные вспышки туберкулеза в интернатах, семьях и стационарных отделениях противотуберкулезного диспансера, то сейчас для нас становится важным исследование каждого нового случая заболевания, поскольку объединение молекулярной информации с социально-экономическими данными помогает определить источник инфекции и разработать эффективные программы лечения и профилактики дальнейшего распространения болезни. Молекулярная эпидемиология позволит ускорить процесс ликвидации туберкулеза в Архангельской области в ближайшие годы», — говорит главный внештатный фтизиатр Архангельской области член-корреспондент РАН, проф. Андрей Марьяндышев.

Работа выполнена при частичной поддержке РНФ (грант 24-44-00004, руководитель проекта — д.б.н. И.В. Мокроусов (Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера).