Согласно исследованию Университета Восточной Англии, инфекции мочевыводящих путей (ИМП) можно лечить быстрее и эффективнее с помощью устройства для секвенирования ДНК размером с USB-накопитель.
Исследователи использовали новое устройство под названием MinION для выполнения секвенирования нанопор, чтобы охарактеризовать бактерии в образцах мочи в четыре раза быстрее, чем при использовании традиционных методов культивирования бактерий.
Новый метод также может обнаруживать устойчивость к антибиотикам, что позволяет более эффективно лечить пациентов и улучшать контроль за уменьшением запасов антибиотиков.
Результаты будут представлены сегодня на международной четырехдневной медицинской конференции в Сан-Диего, проводимой совместно Международной конференцией по противомикробным препаратам и химиотерапии Американского общества микробиологов (ICAAC) и Международным обществом химиотерапии (ICC).
Профессор Дэвид Ливермор из Норвичской медицинской школы UEA сказал: "Инфекции мочевыводящих путей – одна из наиболее частых причин назначения антибиотиков. Большинство из них мягкие и поражают только нижние мочевыводящие пути, но некоторые из них вызывают больше проблем. Эти «восходящие» ИМП вызывают растущее бремя госпитализаций, в основном пожилых пациентов.
"В худшем случае инфекция попадает в кровоток, вызывая состояние, называемое уросепсисом, которое может быть фатальным. В 2014 году в Англии было зарегистрировано более 30 000 случаев инфекции кровотока, вызванной Escherichia coli, в основном мочевого происхождения.
"Антибиотики жизненно необходимы, особенно если бактерии попали в кровоток, и их нужно вводить срочно. Но, к сожалению, требуется два дня, чтобы вырастить бактерии в лаборатории и проверить, какие антибиотики их убивают.
"В результате врачи должны назначать широкий спектр антибиотиков, нацеленных на наиболее вероятные бактерии, а затем корректировать лечение после получения результатов лабораторных исследований.
"Это означает, что некоторые пациенты получают чрезмерное лечение, что, конечно, усугубляет проблему устойчивости к антибиотикам. Но это также означает, что все большее число пациентов с бактериями, устойчивыми даже к широкому спектру лекарств, не получают лечения. Иногда это может быть фатальным.
"Такой подход «ковровой бомбардировки» представляет собой плохое обращение с антибиотиками, и нам жизненно важно выйти за его рамки. Способ сделать это заключается в ускорении лабораторных исследований, с тем чтобы лечение можно было усовершенствовать раньше, что принесет пользу пациенту, который получает эффективный антибиотик, и обществу, чьи уменьшающиеся запасы антибиотиков лучше контролировать."
Исследовательская группа использовала новое небольшое устройство для секвенирования ДНК под названием Nanopore MinION от Oxford Nanopore Technologies для быстрого исследования ИМП – без культивирования бактерий.
Д-р Джастин О’Грейди, также из Медицинской школы Нориджа UEA, сказал: "Мы обнаружили, что это устройство размером с USB-накопитель может обнаруживать бактерии в сильно инфицированной моче и предоставлять последовательность ДНК всего за 12 часов. Это четверть времени, необходимого для традиционной микробиологии.
"И тип бактерии, и ее приобретенные гены устойчивости были идентифицированы надежно, что согласуется с профилями устойчивости, обнаруженными с помощью обычных лабораторных испытаний.
"Такие быстрые результаты позволят уточнить лечение пациента намного раньше – и это хорошо для пациента, который получает “ правильный ” антибиотик, и для общества, которое может лучше управлять своим ограниченным запасом антибиотиков или “ управлять ”.
"Эта технология является быстрой и способна не только идентифицировать бактерии в ИМП, но и обнаруживать лекарственную устойчивость в момент клинической необходимости.
"Есть еще проблемы, которые нужно преодолеть. В настоящее время этот подход лучше всего подходит для сложных случаев, в то время как улучшение контроля над антибиотиками в больницах требует широкого развертывания новых диагностических средств.
"В настоящее время наш метод работает только с сильно инфицированной мочой и пока не может предсказать те сопротивления, которые возникают в результате мутации – изменения существующих генов – а не приобретения новых генов устойчивости. Однако технология быстро развивается, с прогрессирующими улучшениями даже во время наших исследований, и вполне вероятно, что эти ограничения могут быть преодолены.
"Крайне важно преодолеть их, потому что старый подход к использованию все более широкого спектра антибиотиков больше не является жизнеспособным, учитывая нехватку новых лекарств, а также растущее разнообразие и сложность устойчивых к антибиотикам бактерий" добавил он.
«Секвенирование нанопор MinION для выявления патогенов и генов устойчивости непосредственно из образцов мочи» будет представлено Катажиной Шмидт и доктором Джастином О’Грейди 19 сентября на ICAAC / ICC 2015.