Метод масс-спектрометрии идентифицирует патогены за минуты вместо дней
Традиционная диагностика бактериальных заболеваний требует трудоёмкого выделения патогенов и создания бактериальных культур, что занимает несколько дней. Только после этого можно начинать целенаправленное лечение.
Исследователи из Технического университета Мюнхена (TUM) и Имперского колледжа Лондона разработали новый метод, позволяющий идентифицировать бактерии с беспрецедентной скоростью — за несколько минут вместо дней.
Работа опубликована в журнале Nature Communications.
Команда под руководством профессора аналитической химии TUM Николь Штриттматтер и доктора Джеймса С. Маккензи (Imperial) использует в своём инновационном подходе масс-спектрометрию. Это позволило исследователям идентифицировать специфические метаболиты бактерий непосредственно в образцах тканей и стула.
В основе процесса лежит база данных, в которую на сегодня занесены 232 медико-биологически важных вида бактерий и их метаболиты. Из этой базы данных выводятся биомаркеры, которые затем можно использовать для прямого обнаружения конкретных бактерий.
Среди идентифицируемых новым методом бактерий — клинически крайне важные патогены, которые могут, например, вызывать рак желудка, быть ответственными за определённые пневмонии и менингиты, ассоциироваться с преждевременными родами, а также вызывать гонорею или сепсис.
Дальнейшее расширение бактериальной базы данных
Ведущий автор Вэй Чэнь, аспирант кафедры бионаук TUM, подчёркивает: «Наш инновационный подход заключается не в том, чтобы искать непосредственно патогенные бактерии, а только их метаболиты. Это позволяет нам обнаруживать их косвенно, но гораздо быстрее».
Профессор Николь Штриттматтер также видит большие возможности для применения метода в персонализированной медицине, где терапия точно подбирается для конкретного пациента. «Это одна из важнейших тем будущего в биотехнологии и медицине. Целенаправленные вмешательства могут кардинально улучшить шансы на успешное лечение. Как аналитики, мы разрабатываем современные инструменты и методы для врачей».
Базу данных биомаркеров необходимо дальше расширять, чтобы обеспечить регулярное использование нового метода в клинической практике. По словам исследователей, всего известно и описано более 1400 бактериальных патогенов. Их специфические метаболиты теперь должны быть идентифицированы и включены в базу.