Новости химической науки > Новый фонарик позволит найти бактерии

Исследователи из Великобритании разработали новый более экспрессный, чем существующие, метод обнаружения золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus) с помощью флуоресценции. Новый метод может пополнить инструментарий быстрой диагностики смертельной больничной инфекции.

Оба штамма золотистого стафилококка – и метицилинрезистентный, и реагирующий на обработку метицилином (соответственно MRSA и MSSA), можно найти в больничных палатах в любой стране мира, эта инфекция является серьезной проблемой для здравоохранения. Для выбора подходящего типа лечения необходимы системы ранней диагностики, позволяющие остановить вспышку эпидемии этой больничной инфекции на ранней стадии. Тем не менее, существующие методы скрининга отличаются высокой стоимостью и долгим временем анализа.

Флуоресцентная проба до (слева) и после (справа) добавления культуры S. aureus. (Рисунок из Org. Biomol. Chem., 2013, DOI:10.1039/c3ob40150b)

Возглавлявший исследование Адам Ле Гресли (Adam Le Gresley) из Университета Кингстона отмечает, что существующие методы обнаружения стафилококка отмечает то, что проблемой существующих технологий является большое время, которое требуется для обнаружения этого микроорганизма – необходимо либо выращивать культуру бактерий или увеличивать количество ДНК образца с помощью метода ПЦР и не всегда эти операции возможно выполнить непосредственно на месте.

Для решения этой проблемы Ле Гресли с коллегами разработал метод настолько чувствительный к малому количеству патогенных микроорганизмов, что позволяет исключить стадию выращивания культуры бактерий. Новый метод основан на применении стафилотромбина (staphylothrombin), ферментного комплекса, уникального для золотистого стафилококка. Для проведения испытания раствор, содержащий трипептид, моделирующий природную молекулярную мишень стафилотромбина; этот трипептид был связан с флуоресцентным красителем родамином. В присутствии в аналите золотистого стафилококка этот микроорганизм выделяет стафилотромбин, который способствует отщеплению родамина от трипептида за счет разрыва пептидной связи. В результате всех этих процессов в присутствии золотистого стафилококка наблюдается интенсивное окрашивание раствора.

Ранее флуоресцентные явления уже применялись для скрининга золотистого стафилококка, однако существовавшие до настоящего времени методы основывались на применении кумарина, а не родамина. Кумарин отличается меньшей интенсивностью флуоресценции, поэтому методы основанные на его применении гораздо менее чувствительны и для получения надежного результата необходимо было культивировать бактерии в течение, по крайней мере, шести часов.

Разработанная исследователями из Кингстона система на основе родамина является существенным усовершенствованием методов диагностики. Тестирование новой диагностики в клинических условиях для обнаружения как, MRSA, так и MSSA, содержащихся в сравнимых концентрациях в образцах, показало, что тест представляет собой надежный и быстрый метод анализа, позволяющий получить результат менее чем за полчаса.

Ле Гресли отмечает, что следующим этапом в развитии нового метода будет разработка прототипа устройства, который может применяться в клинической практике. В настоящее время исследователи отрабатывают систему тестирования для того, чтобы повысить точность обнаружения болезнетворных бактерий. Он подчеркивает, что разработанная флуоресцентная система должна стать очень выгодной – одного грамма модифицированного родамином трипептида достаточно для 80000 испытаний.

Итер Уилсон (Peter Wilson), специалист по микробиологии из Больницы Университетского Колледжа Лондона соглашается с тем, что быстрый анализ на стафилококковые инфекции важен, однако подчеркивает, что недостатком метода является его неспособность различить MRSA и MSSA – ведь характер терапии заболеваний, вызванных резистентной формой стафилококка и его формой, восприимчивой к метицилину различен, и докторам, прежде чем намечать план мероприятий, необходимо понять, о какой инфекции идет речь.

Источник: Org. Biomol. Chem., 2013, DOI:10.1039/c3ob40150b

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #медицинская химия