Быстрый тест на патогены может быть использован в борьбе с биотерроризмом

 


Ученые из отдела диагностической медицины и патобиологии- адъюнкт-профессор Санджив Нараянан (Sanjeev Narayanan) и микробиолог-исследователь Грег Петерсон (Greg Peterson) разработали устройство для поиска особых генетических маркеров, которые отделяют патогены (возбудители болезни) друг от друга и определяют сопротивляемость этих возбудителей применяемым антибиотикам. Устройство действует по принципу точечного матричного анализа микромассивов ДНК.

Обычно, для анализа образца почвы, воды или фекалий с целью поиска даже одного патогена требуется несколько дней и несколько лаборантов. Дополнительное время требуется для исследования сопротивляемости антибиотикам. Новый тест, разработанный в Университете Штата Канзас, одновременно «ищет» несколько возбудителей болезней и их сопротивляемость антибиотикам, уменьшая время, потребное на весь процесс, начиная с получения образца до диагноза, практически до 24 часов.

Задача, стоявшая перед исследователями, заключалась в разработке процесса с высокой производительностью для массовых измерений. Чем дольше болезнь остается неопознанной, тем труднее ее лечить и тем шире зона ее бесконтрольного распространения. Ученые проанализировали ДНК сотен возбудителей болезней и синтезировали образцы ДНК для наиболее специфических последовательностей для каждого из патогенов. К настоящему времени Нараянан и Петерсон могут распознать не менее 557 генов, что делает возможным провести анализ на 40 различных типов бактерий, 1200 серотипов Сальмонеллы, пять общих серотипов палочки Е.coli и проверить их всех на сопротивляемость 45 наиболее общих антибиотиков, используемых в медицинской практике для лечения болезней человека и животных, вызванных этими патогенами. При создании теста и учитывали именно то обстоятельство, что, что большинство инфекций человека и животных вызываются комбинацией патогенов.

После взятия пробы лаборанты экстагируют и флуоресцентно помечают общие ДНК, а затем запускают по матрице проверяют наличие определенных патогенов.

Следующим шагом в разработке теста, по мнению специалистов, будет разработка теста, который даст информацию об общем количестве присутствующих патогенов и о том насколько болезнетворна их комбинация в пробе.

Поскольку на практике требуется несколько дней для изолирования и идентификации каждого индивидуального патогена, а также для определения их профилей сопротивляемости лечебным препаратам, очень часто врачи и ветеринары начинают лечение, не дождавшись результатов анализов, то есть на зная, с чем они имеют дело. Новый тест должен исключить множество неоднозначностей, в том числе, врачебных преположений и догадок. Тест должен быстро сообщить доктору сколько патогенов различного рода содержится в пробе и какие антибиотики не будут работать; и все это в очень короткое время. Эффективность нового теста, естественно, перводится в более низкую стоимость анализов.

Авторы считают, что новый тест будет очень полезен в том случае, если США будут атакованы с применением биологического оружия. В этом случае тест поможет быстро распознать все бактериальные патогены. Возможность столь быстрого определения весьма большого количества патогенов является критическим в случае биотерроризма. В таких сценариях каждая минута на счету при определении способов лечения или поисках решений по локализации распространения болезней.

Важно и то, что в биологическом оружии патогены скорее всего будут иметь большую сопротивляемость обычным способам лекарственного лечения, что новый тест и должен определить очень быстро.

Новый тест находится в лабораторных исследованиях в Колледже Ветеринарной Медицины Университета Штата Канзас для систематизации распознавания патогенов, свойственных животным и патогенов, общих для человека и животных.

Ученые также проверяют тест в мониторинге генетических элементов в процессах питания на предприятиях по массовому промышленному откорму крупного рогатого скота.


Источник: NanoNewsNet