Ученые разрабатывают новый экспресс-тест для диагностики бактериальных инфекций нижних дыхательных путей

        

Ученые из Института Quadram и Университета Восточной Англии (UEA) разработали новый, быстрый способ диагностики бактериальных инфекций нижних дыхательных путей в течение нескольких часов, а не дней, которые могли бы улучшить лечение пациентов и замедлить распространение устойчивости к противомикробным препаратам. Метод опубликован сегодня в журнале Nature Biotechnology .

Ежегодно во всем мире от инфекций нижних дыхательных путей, таких как пневмония, умирает около 3 миллионов человек. Современные методы диагностики основаны на выращивании бактерий из образцов пациентов, но это занимает два-три дня и, возможно, еще не идентифицирует причину. В течение этого времени пациентам дают антибиотики широкого спектра действия, которые могут не работать, если инфекция вызвана устойчивым патогеном, и могут вызывать побочные эффекты. Чрезмерное использование антибиотиков широкого спектра действия также является известным фактором развития устойчивости к противомикробным препаратам.

Доктор Джастин О'Грэйди и его команда успешно разработали клинический метагеномный тест (геномный анализ нескольких организмов, полученных из одного образца), чтобы точно идентифицировать бактериальные причины инфекций нижних дыхательных путей в течение 6 часов. Он также может определить, являются ли патогены устойчивыми к любому из антибиотиков, используемых для лечения этих инфекций.

Это позволяет проводить быстрое лечение целевыми антибиотиками, что приводит к улучшению результатов лечения пациентов, в то же время сокращая использование антибиотиков широкого спектра действия и помогая в борьбе с устойчивостью к противомикробным препаратам.

Клиническая метагеномика обещает революционизировать диагностику инфекционных заболеваний, и наше исследование описывает первый быстрый и доступный и точный клинический метагеномный тест, который можно легко использовать на регулярной основе в клинических условиях ».

Доктор О'Грэйди, руководитель группы в институте Quadram и доцент в UEA

Исследование преодолевает некоторые препятствия, которые на сегодняшний день сдерживают широкое распространение клинической метагеномики. Новый метод включает в себя этап, который быстро и эффективно удаляет генетический материал человека из образца, предоставленного пациентом, тем самым оставляя в основном ДНК патогена для секвенирования.

«С респираторными образцами трудно работать, потому что они в основном состоят из генетического материала человека. Удаление этого облегчает обнаружение патогенных микроорганизмов и снижает стоимость и время секвенирования». сказала Фамула Харалампус, исследователь исследования.

Новый метод был разработан с коллегами в Норвичском исследовательском парке, в больнице Норфолка и Норвичского университета и в Институте Эрлхэма. Финансирование исследования поступило от Совета по исследованиям в области биотехнологии и биологических наук, Совета по медицинским исследованиям и Национального института исследований в области здравоохранения.

Исследователи использовали портативное устройство секвенирования MinION от Oxford Nanopore, чтобы упростить секвенирование в реальном времени, генерирование и анализ данных. Это помогло сократить время на результат с дней до часов. Портативность этого устройства для секвенирования означает, что его можно использовать ближе к пациенту, что сокращает время, затрачиваемое на отправку образцов в центральную лабораторию.

Экспериментальный метод был испытан на 40 образцах от пациентов с подозрением на инфекции нижних дыхательных путей. Затем команда доработала тест, чтобы улучшить его чувствительность и сократить время от пробы до результата до шести часов, и проверила еще 41 пробу дыхания.

«Конвейер, который мы разработали в этом исследовании, производит данные, которые можно использовать не только для клинической диагностики, но и для приложений общественного здравоохранения, таких как обнаружение вспышек и контроль инфекций в больницах», – сказала д-р Джемма Кей.

Протокол в настоящее время оценивается в более крупном многопрофильном клиническом исследовании, чтобы оценить его эффективность для диагностики внебольничной пневмонии.

        

Источник:

Ссылка на журнал:

O'Grady, J. и др. . (2019) Метагеномика нанопор позволяет проводить быструю клиническую диагностику бактериальной инфекции нижних дыхательных путей. Природная биотехнология . doi.org/10.1038/s41587-019-0156-5.

      

Source link