Опасные болезни часто распространяются быстрее, чем лаборатории делают анализы материала, чтобы поставить диагноз. Чтобы выправить положение дел, исследователи Университета Штата Канзас (Kansas State University), США разработали специальный тест, позволяющий сократить время, необходимое для установления диагноза с нескольких дней до нескольких часов.

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.

Дополнительная информация:

• Kansas State University

Евгений Биргер