DOI: https://doi.org/10.3389/fpubh.2025.1716498
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41480074
تاريخ النشر: 2025-12-17
المؤلف: Pernille Nilsson وآخرون
الموضوع الرئيسي: استخدام المضادات الحيوية والمقاومة
نظرة عامة
تستعرض هذه الفقرة المرحلة الأولية من مشروع SeqAfrica، المدعوم من صندوق فليمنغ، والذي يهدف إلى تعزيز مراقبة مقاومة المضادات الحيوية (AMR) في إفريقيا من خلال تسلسل الجينوم الكامل (WGS). أنشأ هذا المشروع خمسة مراكز تسلسل إقليمية عبر غرب وشرق وجنوب إفريقيا، مما أدى إلى تحسين كبير في البنية التحتية وتدريب القوى العاملة. خلال المرحلة 1 (2019-2023)، نجح الشبكة في إنتاج 29,269 جينوم مسببات الأمراض، بما في ذلك 18,264 بكتيريا، 300 فطر، و10,705 جينوم SARS-CoV-2، مما ساهم في 40 منشورًا علميًا وزيادة جهود المراقبة الوطنية والعالمية.
أظهر المشروع متوسط زمن استجابة يبلغ 12 أسبوعًا لإصدار البيانات، مما يبرز إمكانية مراقبة AMR الجينومية على الرغم من التحديات اللوجستية. لقد رعى SeqAfrica مجتمعًا من الممارسات وترجم البيانات الجينومية إلى رؤى قابلة للتنفيذ في الصحة العامة، مما أدى إلى دمج جينوم مسببات الأمراض في الأطر الحالية للمراقبة. ومع ذلك، تواجه استدامة هذه التقدمات تحديات بسبب قيود التمويل العالمية، ومشكلات الشراء، والاحتفاظ بالقوى العاملة. ستفيد الدروس المستفادة من المرحلة 1، خاصة فيما يتعلق بالتعاون الإقليمي والتحديات التشغيلية المستمرة، في تصميم وتنفيذ المرحلة 2 بينما تواصل إفريقيا تعزيز بنيتها التحتية الصحية الجينومية.
مقدمة
تتناول مقدمة ورقة البحث القضية الحرجة لمقاومة المضادات الحيوية (AMR)، التي تشكل تهديدات كبيرة لصحة الإنسان والحيوان والبيئة، خاصة في البلدان ذات الدخل المنخفض والمتوسط (LMICs). في عام 2019، كانت AMR مسؤولة عن حوالي 1.27 مليون وفاة على مستوى العالم، مما يبرز الحاجة الملحة لتحسين أنظمة المراقبة. يؤكد الإطار القاري للاتحاد الإفريقي لمكافحة AMR (2020-2025) على تعزيز مراقبة AMR من خلال نهج الصحة الواحدة، ومع ذلك لا يزال التنفيذ محدودًا، حيث قامت 39 دولة إفريقية فقط بتطوير خطط عمل وطنية (NAPs) بحلول نهاية عام 2024. تسهم أنظمة المراقبة المجزأة وغير المنسقة في وجود فجوات كبيرة في البيانات، على الرغم من المبادرات العالمية مثل نظام المراقبة العالمي لمقاومة المضادات الحيوية التابع لمنظمة الصحة العالمية (GLASS) الذي يهدف إلى توحيد جمع البيانات.
تناقش الورقة أيضًا إمكانية تسلسل الجينوم الكامل (WGS) كأداة قوية لمراقبة AMR، حيث تقدم رؤى تفصيلية حول المحددات الجينية وانتقال مسببات الأمراض. يمكن أن يكمل WGS اختبارات حساسية المضادات الحيوية التقليدية (AST) من خلال توفير بيانات شاملة بتكلفة أقل. ومع ذلك، تتطلب المراقبة الجينومية الفعالة خدمات مختبرية قوية وموظفين مدربين، وهو ما يفتقر إليه حاليًا العديد من المختبرات الإفريقية. يهدف مشروع SeqAfrica، الذي بدأه صندوق فليمنغ، إلى تعزيز قدرة WGS عبر إفريقيا جنوب الصحراء، مع التركيز على بناء قدرات القوى العاملة وتوليد بيانات قابلة للتنفيذ لتعزيز أنظمة مراقبة AMR. يسعى المشروع إلى إنشاء مواقع WGS إقليمية وتدريب الموظفين، مما يعالج الفجوات الحالية في بيانات AMR وبنية المراقبة في القارة.
نقاش
تستعرض فقرة النقاش في ورقة البحث إنشاء وتشغيل شبكة من مراكز تسلسل الجينوم الكامل (WGS) الإقليمية عبر إفريقيا، بهدف تعزيز مراقبة مقاومة المضادات الحيوية (AMR). في عام 2019، كان لدى عدد قليل من الدول الإفريقية البنية التحتية اللازمة للتسلسل، والتي كانت محدودة بشكل أساسي على المؤسسات البحثية. اختارت مبادرة SeqAfrica نموذج المركز الإقليمي لتعظيم الفعالية من حيث التكلفة والاستدامة، مما يسهل الوصول إلى خدمات التسلسل عبر 14 دولة ذات أولوية. تم اختيار المواقع الرئيسية بناءً على قدراتها الحالية في علم الأحياء الدقيقة، والتسلسل، والمعلوماتية الحيوية، حيث كانت الشبكة الأولية تتكون من مؤسسات في نيجيريا وتنزانيا وجنوب إفريقيا. لم تقدم المراكز خدمات التسلسل فحسب، بل أنشأت أيضًا اتصالات مع أنظمة المراقبة المحلية لضمان الوصول إلى العينات ذات الصلة.
تناقش الورقة أيضًا التحديات التي واجهت توسيع البنية التحتية للتسلسل، خاصة في نيجيريا وتنزانيا، حيث تفاقمت تأخيرات الشراء بسبب جائحة COVID-19. على الرغم من هذه العقبات، نجح المشروع في توسيع القدرات الجينومية من خلال الحصول على معدات تسلسل جديدة وبرامج تدريب للعلماء المحليين. تم التركيز بشكل كبير على أساليب التعلم الهجين، والتحول إلى التدريب الافتراضي بسبب قيود الجائحة، مما سمح بمشاركة أوسع عبر القارة. بحلول نهاية مرحلة المشروع في سبتمبر 2023، كانت المراكز الإقليمية قد أنتجت أكثر من 29,000 جينوم، مما ساهم في توفير بيانات قيمة لمراقبة AMR وجهود الاستجابة للجائحة. ومع ذلك، أبرز الاعتماد على عينات بشرية فجوة حاسمة في البيانات من قطاعات صحة الحيوان والبيئة، مما يبرز الحاجة إلى زيادة الاستثمار في هذه المجالات لتعزيز مبادرات المراقبة الصحية الواحدة.
القيود
تقدم الدراسة عدة قيود تؤثر على نتائجها وتداعياتها. أولاً، يحد غياب مؤشرات الأساس من القدرة على قياس تأثير المشروع بما يتجاوز مجرد مخرجات النشاط. على الرغم من استخدام النتائج والمعالم كمؤشرات أداء رئيسية تشغيلية، إلا أنها لم تسهل المقارنة الإحصائية لنتائج المراقبة أو تقييم الفعالية على المدى الطويل. ثانيًا، كانت البيانات الجينومية مشتقة بشكل أساسي من مصادر صحة الإنسان، مما يحد من تمثيل قطاعات الحيوان والبيئة، وبالتالي يقيد نهج الصحة الواحدة لمراقبة مقاومة المضادات الحيوية (AMR).
بالإضافة إلى ذلك، كان زمن الاستجابة (TAT) للبيانات متغيرًا بشكل كبير عبر المراكز الإقليمية. بينما حقق المعهد الوطني للأمراض المعدية (NICD) زمن استجابة يتراوح بين 2-3 أسابيع، واجهت مراكز أخرى تأخيرات تتراوح بين عدة أشهر إلى أكثر من عامين، مما يعيق التطبيق الفوري للبيانات في استجابات التفشي. أخيرًا، تسلط الدراسة الضوء على التحديات المستمرة في الاستدامة، بما في ذلك الصعوبات في شراء المواد الكيميائية والسلع الاستهلاكية، ومشكلات الاحتفاظ بالقوى العاملة، والاعتماد على تمويل المانحين، مما أدى إلى تكامل محدود للمراقبة الجينومية في الميزانيات الوطنية.
DOI: https://doi.org/10.3389/fpubh.2025.1716498
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41480074
Publication Date: 2025-12-17
Author(s): Pernille Nilsson et al.
Primary Topic: Antibiotic Use and Resistance
Overview
The section outlines the initial phase of the SeqAfrica project, supported by the Fleming Fund, aimed at enhancing antimicrobial resistance (AMR) surveillance in Africa through whole genome sequencing (WGS). This initiative established five regional sequencing hubs across West, East, and Southern Africa, significantly improving infrastructure and workforce training. During phase 1 (2019-2023), the network successfully generated 29,269 pathogen genomes, including 18,264 bacterial, 300 fungal, and 10,705 SARS-CoV-2 genomes, contributing to 40 scientific publications and bolstering both national and global surveillance efforts.
The project demonstrated a median turnaround time of 12 weeks for data release, highlighting the feasibility of genomic AMR surveillance despite logistical challenges. SeqAfrica has fostered a community of practice and translated genomic data into actionable public health insights, thereby integrating pathogen genomics into existing surveillance frameworks. However, the sustainability of these advancements faces challenges due to global funding limitations, procurement issues, and workforce retention. The lessons learned from phase 1, particularly regarding regional collaboration and persistent operational challenges, will inform the design and implementation of phase 2 as Africa continues to enhance its genomic health infrastructure.
Introduction
The introduction of the research paper addresses the critical issue of antimicrobial resistance (AMR), which poses significant threats to human, animal, and environmental health, particularly in low- and middle-income countries (LMICs). In 2019, AMR was responsible for approximately 1.27 million deaths globally, highlighting the urgent need for improved surveillance systems. The African Union’s Continental Framework for AMR Control (2020-2025) emphasizes the enhancement of AMR surveillance through a One Health approach, yet implementation remains limited, with only 39 African countries having developed National Action Plans (NAPs) by the end of 2024. Fragmented and uncoordinated surveillance systems contribute to substantial data gaps, despite global initiatives like the WHO’s Global Antimicrobial Resistance Surveillance System (GLASS) aiming to standardize data collection.
The paper further discusses the potential of whole genome sequencing (WGS) as a powerful tool for AMR surveillance, offering detailed insights into genetic determinants and pathogen transmission. WGS can complement traditional phenotypic antimicrobial susceptibility testing (AST) by providing comprehensive data at a lower cost. However, effective genomic surveillance requires robust laboratory services and trained personnel, which are currently lacking in many African laboratories. The SeqAfrica project, initiated by the Fleming Fund, aims to enhance WGS capacity across Sub-Saharan Africa, focusing on building workforce capabilities and generating actionable data to strengthen AMR surveillance systems. The project seeks to establish regional WGS sites and train personnel, thereby addressing the existing gaps in AMR data and surveillance infrastructure on the continent.
Discussion
The discussion section of the research paper outlines the establishment and operationalization of a network of regional Whole Genome Sequencing (WGS) hubs across Africa, aimed at enhancing antimicrobial resistance (AMR) surveillance. In 2019, few African countries had the necessary sequencing infrastructure, primarily limited to research institutions. The SeqAfrica initiative opted for a regional hub model to maximize cost-effectiveness and sustainability, facilitating access to sequencing services across 14 priority countries. Key sites were selected based on their existing capabilities in microbiology, sequencing, and bioinformatics, with the initial network comprising institutions in Nigeria, Tanzania, and South Africa. The hubs not only provided sequencing services but also established connections with local surveillance systems to ensure relevant specimen access.
The paper further discusses the challenges faced in scaling up sequencing infrastructure, particularly in Nigeria and Tanzania, where procurement delays were exacerbated by the COVID-19 pandemic. Despite these hurdles, the project successfully expanded genomic capacities through the acquisition of new sequencing equipment and training programs for local scientists. A significant emphasis was placed on hybrid learning approaches, transitioning to virtual training due to pandemic restrictions, which allowed for broader participation across the continent. By the end of the project phase in September 2023, the regional hubs had generated over 29,000 genomes, contributing valuable data for AMR surveillance and pandemic response efforts. However, the reliance on human clinical samples highlighted a critical gap in data from animal and environmental health sectors, underscoring the need for increased investment in these areas to enhance One Health surveillance initiatives.
Limitations
The study presents several limitations that impact its findings and implications. Firstly, the absence of baseline indicators restricts the ability to measure the impact of the project beyond mere activity outputs. Although deliverables and milestones were utilized as operational key performance indicators, they fell short of facilitating statistical benchmarking of surveillance outcomes or evaluating long-term effectiveness. Secondly, the genomic data predominantly derived from human health sources, which limits the representation of animal and environmental sectors, thereby constraining the One Health approach to antimicrobial resistance (AMR) surveillance.
Additionally, the turnaround time (TAT) for data varied significantly across regional hubs. While the National Institute for Communicable Diseases (NICD) achieved a TAT of 2-3 weeks, other hubs faced delays ranging from several months to over two years, which hampers the timely application of data for outbreak responses. Finally, the study highlights ongoing sustainability challenges, including difficulties in procuring reagents and consumables, workforce retention issues, and a reliance on donor funding, which has resulted in limited integration of genomic surveillance into national budgets.