Можно ли за 30 минут определить тип бактерии в моче и его антибиотикорезистентность?

Ученые разработали специализированную платформу, позволяющую получить необходимые результаты анализов мочи в кратчайшие сроки.

Инфекция мочевыводящих путей (ИМП) – это одно из самых распространенных инфекционных заболеваний в мире, от которого хотя бы раз в жизни страдают 50-60% женщин. ИМП часто лечат эмпирически в амбулаторных клиниках с помощью антибиотиков широкого спектра действия до микробиологического подтверждения инфекции или чувствительности к противомикробным препаратам. Чрезмерное и неправильное использование антибиотиков посредством такого эмпирического противомикробного лечения может способствовать росту числа резистентных патогенов.

В отличие от эмпирического лечения, антибиотикотерапия может значительно улучшить результаты пациентов и снизить резистентность к противомикробным препаратам. Клиническое внедрение методов лечения, основанных на фактических данных, требует быстрых диагностических методов для идентификации патогенов (ID) и тестирования чувствительности к противомикробным препаратам (AST) с минимальной пробоподготовкой. Для этого была разработана платформа на основе микрофлюидных капель как для идентификации, так и для определения чувствительности к антибиотикам в образцах мочи в течение 30 минут. 

На этой платформе используются флуорогенные гибридизационные зонды для обнаружения 16S рРНК из отдельных бактериальных клеток, инкапсулированных в пиколитровые капли. Это позволяет провести молекулярную идентификацию уропатогенных бактерий непосредственно из мочи всего за 16 минут. Более того, капельные измерения 16S рРНК на отдельных бактериях являются суррогатом для AST, сокращая время воздействия до 10 минут для таких антибиотиков, как гентамицин и ципрофлоксацин. Для тестирования образцов мочи были разработаны полностью интегрированное устройство и рабочий процесс скрининга на один из семи уникальных диагностических результатов, включая наличие/отсутствие грамотрицательных бактерий, молекулярную идентификацию бактерий, таких как Escherichia coli, Enterobacteriaceae и оценку бактериальной восприимчивости к ципрофлоксацину. 

Таким образом, в сравнительном клиническом исследовании с участием 50 образцов данная платформа демонстрирует отличные характеристики по сравнению с клиническими стандартными методами в течение небольшой части времени. Это подчеркивает ее клиническую полезность.

Источник: A. M. Kaushik et al., “Droplet-Based Single-Cell Measurements of 16S rRNA Enable Integrated Bacteria Identification and Pheno-Molecular Antimicrobial Susceptibility Testing from Clinical Samples in 30 min,” Adv. Sci., vol. 8, no. 6, Mar. 2021, doi: 10.1002/advs.202003419.