- Статьи
- Наука и техника
- Успеть за 50 минут: в РФ создают тест для быстрого поиска госпитальной инфекции
Успеть за 50 минут: в РФ создают тест для быстрого поиска госпитальной инфекции
Ученые ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора разработали технологию, которая позволит быстро и точно определить, есть ли у пациента стационара устойчивая к лечению госпитальная инфекция. С ее использованием можно будет сократить анализ на наличие гена невосприимчивости к антибиотикам у синегнойной палочки до 50 минут. Для сравнения: сейчас у пациента сначала берут бакпосев, изучение которого занимает две недели, а потом делают ПЦР, результаты которого могут быть готовы еще через сутки. Увеличение скорости анализа крайне важно, потому что инфицированному пациенту нужно успеть назначить эффективное лечение в течение двух суток — иначе может развиться сепсис. В своей работе ученые Роспотребнадзора использовали перспективную технологию CRISPR/CaS, за которую была вручена Нобелевская премия по химии в прошлом году.
Найти супербактерию
Ученые ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора запатентовали новую технологию, которая выявляет ген антибиотикорезистентности одной из самых распространенных госпитальных инфекций — синегнойной палочки. Когда пациент поступает в стационар, необходимо быстро поставить диагноз, чтобы в течение 48 часов назначить терапию. Однако если он заражен устойчивой к антибиотикам супербактерией, то лечение не принесет эффекта, а антибиотик только усилит сопротивляемость патогена.
Классический метод, который используют в стационарах для того, чтобы определить этиологию инфекции (вирусное или бактериальное происхождение) — бактериологический посев. Он занимает 10–14 дней. Если установлено, что причина болезни в бактериях (в данном случае речь о синегнойной палочке), необходимо выяснить, будет ли она чувствительна к антибиотикам.
— Чтобы установить устойчивость к антибиотикам у данных бактерий, на сегодняшний день существуют специальные ПЦР-системы, но, к сожалению, у них очень низкая чувствительность. Наша система в 20 раз чувствительней, чем имеющиеся, — рассказал «Известиям» заведующий лабораторией экспериментальной фармакологии ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора Александр Тюменцев.
Как пояснил специалист, современным ПЦР-системам необходимо наличие 500 копий генома синегнойной палочки в клиническом образце, полученном от пациента, чтобы найти гены антибиотикорезистентности. Если этих копий будет недостаточно, то достоверность результата уже будет под сомнением. Новой системе требуется гораздо меньше копий генома, поэтому она и точнее, и быстрее существующих.
По нобелевским следам
Для разработки системы ученые применили технологию «молекулярных ножниц» CRISPR/ CaS (системы из ферментов, которые нацеливаются на конкретную последовательность ДНК и «разрезают ее в условленном месте»), за которую была вручена Нобелевская премия по химии в прошлом году.
Разработанная система представляет собой комплекс белков. Одни из них отвечают за амплификацию материала (увеличение числа копий ДНК) и за наработку генов устойчивости к антимикробным препаратам, если они есть. Также в образце присутствует флуоресцентный зонд (синтетическая последовательность ДНК, на одном конце которой располагается флуоресцентная метка, а на другом — гаситель флуоресценции). Еще там находятся ферменты CRISPR/CaS, которые служат индикатором присутствия этих генов в образце.
— То есть если в данном образце есть соответствующие гены, то этот комплекс начинает разрушать, «разрезать» флуоресцентный (излучающий свет при определенном воздействии. — «Известия») зонд до нуклеотидов («кирпичики», из которых состоят ДНК и РНК. — «Известия»). В результате чего начинается накопление флуоресценции в образце, — пояснил Александр Тюменцев.
Именно по уровню накопления флуоресценции (свечению) лабораторные приборы «узнают» о наличии генов антибиотикоустойчивости.
В среднем тест занимает 50 минут. Больной поступает в стационар, у него берутся клинические образцы (мокрота, кровь и так далее), затем идет процесс выделения генетического материала (так же, как и при ПЦР) и используется ДНК-амплификатор (специализированный прибор для копирования ДНК), в котором фиксируются сигналы уровня флуоресценции.
Скорость такого анализа и его высокая чувствительность позволяют врачам вовремя (в течение 48 часов) подобрать антибактериальную терапию и остановить развитие сепсиса в организме больного.
Широкие перспективы
Разработка интересна и будет востребована, считает кандидат медицинских наук, заместитель директора по научной работе НИИ антимикробной химиотерапии ФГБОУ ВО «Смоленский государственный медицинский университет» Минздрава РФ Андрей Дехнич.
— Лет 15 назад синегнойная палочка была в лидерах среди госпитальных инфекций, однако сейчас она несколько сдала позиции и опустилась на третье место среди всех устойчивых возбудителей, — рассказал ученый. — Однако это по-прежнему высокопатогенный опасный микроорганизм, и совершенствовать системы диагностики необходимо.
Технологии, которые позволяют ускорить получение результата и вовремя поставить диагноз, в медицине крайне важны, уверен директор Научно-клинического центра прецизионной и регенеративной медицины при Казанском федеральном университете Альберт Ризванов. Сейчас главным рабочим инструментом остается ПЦР, который действительно не всегда обладает высокой чувствительностью.
— Новый метод, конечно, перспективен, так как позволит ускорить получение результатов. Но, как подчеркивают сами разработчики, эта технология новая, и в мире еще практически не используется. Безусловно, мы будем ждать результатов клинических испытаний, — отметил эксперт.
Он подчеркнул, что важно учесть аспект фармакоэкономики: быстрая производительность не должна нивелироваться слишком высокой ценой.
Сейчас новая система от ЦНИИ эпидемиологии представляет собой «сырой» вариант технологии, который требует дальнейшего совершенствования. Но уже разработана и запатентована часть компонентов, которые войдут в состав будущего прототипа тест-системы.
