Метод «разрезай и растягивай» выявляет гены устойчивости к антибиотикам
Исследователи из Технического университета Чалмерса разработали метод, позволяющий обнаруживать специфические бактериальные гены устойчивости к антибиотикам с помощью стандартных флуоресцентных микроскопов, уже используемых для диагностики туберкулеза в странах с низким уровнем дохода.
Антимикробная резистентность — одна из основных угроз глобальному здравоохранению. Гены, обеспечивающие устойчивость (например, расщепляющие антибиотики), часто находятся на плазмидах — кольцевых молекулах ДНК, которые могут передаваться между штаммами и видами бактерий, способствуя быстрому распространению резистентности.
Использование уже имеющегося оборудования
Многие лаборатории в странах с низким и средним уровнем дохода уже имеют стандартные флуоресцентные микроскопы благодаря программам диагностики туберкулеза. Метод основан именно на этом оборудовании.
Принцип работы метода
Для поиска специфических генов используется система CRISPR-Cas9 («генетические ножницы»), которая может распознавать и разрезать нити ДНК по заданной последовательности.
Если ген устойчивости присутствует на плазмиде, Cas9 разрежет её. Затем ДНК растягивают на стеклянной подложке и визуализируют с помощью флуоресцентной микроскопии, где можно обнаружить линейную молекулу. Для анализа изображений можно использовать обычный смартфон, прикрепленный к окуляру микроскопа.
Применение и перспективы
Метод предназначен для эпидемиологических исследований — характеристики бактериальных плазмид и понимания распространения антибиотикорезистентности. Например, можно определить, сколько новорожденных в больничном отделении являются носителями бактерий с генами устойчивости. В перспективе метод может использоваться и для диагностики.
Помимо обнаружения генов устойчивости на плазмидах, метод также позволяет определить размер и количество плазмид в образце. Он проще и быстрее других методов, что может быть полезно и для современных микробиологических лабораторий в странах с высоким уровнем дохода.
Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.