Быстрое и чувствительное определение устойчивости бактерий к антибиотикам
Исследователи из Базельского университета разработали чувствительную тест-систему для быстрого и надежного выявления устойчивости бактерий. Система основана на крошечных функционализированных кантилеверах, которые изгибаются при связывании с образцом. В анализах система смогла обнаружить устойчивость в количестве образца, эквивалентном 1–10 бактериям.
Кантилеверные системы как альтернатива
Традиционные методы определения устойчивости, основанные на культивировании бактерий, занимают 48–72 часа. Молекулярно-биологические тесты (например, ПЦР) быстрее, но не всегда дают удовлетворительные результаты.
Альтернативой являются методы с использованием кантилеверов, которые изгибаются при связывании с молекулами РНК — «транскриптами» генов, которые можно использовать для обнаружения генов устойчивости.
Без необходимости мечения или амплификации
В журнале Global Challenges ученые представили кантилеверную систему, позволившую обнаружить РНК от одной устойчивой к антибиотикам бактерии. Для анализа не требуется амплификация или мечение образцов.
Исследователи прикрепили к кантилеверам последовательности трех генов, связанных с устойчивостью к ванкомицину, и подвергли их потоку РНК, выделенной из бактерий. Связывание соответствующих фрагментов РНК вызывало нанометровый прогиб кантилеверов, который детектировался лазером.
Четкий сигнал даже при точечных мутациях
Метод позволил обнаруживать не только гены устойчивости, но и связанные с ними отдельные точечные мутации (на примере генов устойчивости к ампициллину и другим бета-лактамным антибиотикам).
«Большое преимущество нашего метода — его скорость и чувствительность. Нам удалось обнаружить крошечные количества специфических фрагментов РНК в течение пяти минут», — говорит первый автор работы доктор Франсуа Юбер.
При детекции точечных мутаций количество обнаруженной РНК соответствовало примерно 10 бактериям. При обнаружении целых генов устойчивости четкий сигнал был получен даже с количеством РНК, эквивалентным одной бактерии.
«Если мы можем обнаружить специфические гены или мутации в геноме бактерий, то мы знаем, к каким антибиотикам у них будет устойчивость. Наша работа в больнице выиграла бы от такого надежного и чувствительного определения устойчивости патогенов», — объясняет профессор Адриан Эгли.