Оценка подходов масс-спектрометрии для идентификации плесневых грибов

В последние годы нитчатые грибы (плесени) стали причиной опасных для жизни инфекций у людей с ослабленным иммунитетом. Своевременное лечение требует быстрой и точной диагностики плесени в клинических условиях.

Традиционные методы требуют много времени из-за длительных периодов инкубации для культивирования. Более чувствительны и эффективны передовые молекулярные техники, такие как матрично-активированная лазерная десорбция/ионизация — времяпролётная масс-спектрометрия (MALDI-TOF MS). Она различает образцы по массе и заряду, но её широкому применению мешают ограниченность баз данных и отсутствие стандартизированных процедур.

Исследователи из Университета Чунг-Анг (Республика Корея) под руководством профессора Ми-Кён Ли оценили три подхода MALDI-TOF MS, используемых в клинической практике, для идентификации плесени. Их исследование опубликовано в The Journal of Clinical Microbiology 26 октября 2022 года.

Сравнение систем и методов пробоподготовки

Учёные сравнили производительность и диагностическую точность систем Bruker Biotyper, ASTA MicroIDSys и Vitek MS. Также оценили чувствительность трёх методов пробоподготовки — «прямого» (direct), «на пластине» (on plate) и «в пробирке» (in tube) — на 84 изолятах нитчатых грибов.

Результаты

  • Точность идентификации:

    • Bruker Biotyper — 71.43% (до вида или рода)
    • ASTA MicroIDSys — 70.24%
    • Vitek MS — 55.95%

  • Метод пробоподготовки: «Прямой» метод оказался предпочтительнее благодаря простоте и удобству применения. Чувствительность идентификации между методами существенно не различалась.

  • Ошибочная идентификация: Количество неверно определённых видов составило 17 (Bruker), 15 (ASTA) и 23 (Vitek MS). Лишь один изолят был ошибочно идентифицирован системой Vitek-MS с методом «на пластине».

  • Идентификация Aspergillus: Vitek-MS показал наивысшую точность определения до вида для клинически значимого рода Aspergillus.

Выводы и перспективы

Исследователи предположили, что различия в чувствительности могут быть связаны с различиями в системных базах данных, а случаи ошибочной идентификации могут требовать дополнительной оценки, если они вызваны отсутствием вида в библиотеке, а не ошибкой системы.

MALDI-TOF MS — ценный метод для точной и своевременной идентификации клинически значимых микроорганизмов. Для снижения систематических ошибок необходимы стандартизация процессов и разработка руководств, применимых к широкому кругу видов. Также требуют дальнейшей оценки ограничения, связанные с параметрами измерения, качеством матрицы и аппаратным обеспечением.

«Наше исследование — первое, в котором сравниваются чувствительность и точность трёх приборов MALDI-TOF MS, а также эффективность трёх методов пробоподготовки для идентификации нитчатых грибов. Точные результаты, полученные с помощью простого и оптимизированного процесса, могут повысить эффективность работы лаборатории для пользователей и эффективность лечения для пациентов», — отмечает профессор Ми-Кён Ли.