Пробив: Почти 100% от всички бактериални инфекции могат да се открият до 3 часа
Учени реализираха огромен пробив в точността и скоростта, с които могат да бъдат разпознати и лекувани постоянно смъртоносни патогенни инфекции. Това е време, което в доста случаи е сериозно за спасяването на живота на пациента.
Учени от Националния институт за просвета и технологии в Улсан (UNIST) в Южна Корея показаха своя нов диагностичен способ, наименуван флуоресцентна хибридизация in situ (FISH), употребявайки изкуствени полимери - пептидни нуклеинови киселини (PNA) - които работят като сонди, свързвайки се с разнообразни генетични последователности в бактериите.
Когато двете сонди се свържат с целевата поредност, се излъчват флуоресцентни сигнали, които всъщност разкриват " отпечатъка " на другите патогени.
" Техниката FISH разрешава бързо разкриване и идентифициране на микроби въз основа на вариациите в техните геномни последователности, без нужда от времеемко обработване или секвениране ", означават учените. " Въпреки това, взривът в данните за микробните геноми в последно време затруднява проектирането на подобаващ набор от сонди за смесени микробни проби. Разработихме нов набор от PNA-базирани FISH сонди с оптимална целева специфика, като анализирахме вариациите в 16S рибозомната РНК поредност при всички бактериални типове. "
В лабораторни условия FISH съумя да открие седем типа бактерии, които постоянно заразяват хората: Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis, Bacillus subtilis, Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa и Staphylococcus aureus. Методът сподели над 99% акуратност за всички, като се изключи S. aureus - патоген, който инфектира кожната тъкан - при който успеваемостта към момента беше висока - 96,3%. При някои бактерии точността доближи 99,9%.
" Откриването [се основава] на енергийния трансфер посредством резонанс на Фьорстер (FRET) сред двойки прилежащи PNA сонди, което отстрани кръстосаните сигнали сред типовете ", споделят учените. " Използвахме бърза поредна идентификация на типовете посредством химически отделящи се флуорофори, без да компрометираме точността на детекцията. Благодарение на изключителната си акуратност и нарасналата скорост, този способ има голям капацитет за клинична приложимост. "
Въпреки че звучи относително просто, успеваемостта на системата е резултат от обилни старания. Екипът проучва 19 885 известни генетични последователности от 14 614 типа бактерии и проектира PNA сонди, които се свързват характерно с рибозомната РНК на патогена. PNA сондите имат обилни преимущества пред обичайните ДНК сонди, защото могат да обхванат през клетъчните стени на патогена. Свързването на две сонди към един и същи патоген усъвършенства точността, изключително в случаите, когато болестта е породено от няколко разнообразни патогена.
Методът FISH може да даде резултати за по-малко от три часа. Конвенционалните диагностични принадлежности - кръвни проби и полимеразна верижна реакция (PCR) - могат да лишават от дни до седмици. За пациенти, борещи се с животозастрашаващи инфекции като сепсис, бързата диагностика и лекуване са от сериозно значение.
Бързото приемане на резултати може също по този начин да помогне да се избегне излишно използване на несъответствуващи антибиотици.
" Този способ ще подкрепи диагностиката на инфекции, изискващи неотложно антибиотично лекуване, като сепсис, инфекции на пикочните пътища и пневмония, като в същото време ще спомогне за понижаване на ненужната приложимост на антибиотици ", споделя доктор Сунгхо Ким от катедрата по биомедицинско инженерство в UNIST.
Сега екипът ще продължи с проби върху кръвни проби от заболели пациенти, с цел да оцени по какъв начин FISH се показва в клинични условия.
Учени от Националния институт за просвета и технологии в Улсан (UNIST) в Южна Корея показаха своя нов диагностичен способ, наименуван флуоресцентна хибридизация in situ (FISH), употребявайки изкуствени полимери - пептидни нуклеинови киселини (PNA) - които работят като сонди, свързвайки се с разнообразни генетични последователности в бактериите.
Когато двете сонди се свържат с целевата поредност, се излъчват флуоресцентни сигнали, които всъщност разкриват " отпечатъка " на другите патогени.
" Техниката FISH разрешава бързо разкриване и идентифициране на микроби въз основа на вариациите в техните геномни последователности, без нужда от времеемко обработване или секвениране ", означават учените. " Въпреки това, взривът в данните за микробните геноми в последно време затруднява проектирането на подобаващ набор от сонди за смесени микробни проби. Разработихме нов набор от PNA-базирани FISH сонди с оптимална целева специфика, като анализирахме вариациите в 16S рибозомната РНК поредност при всички бактериални типове. "
В лабораторни условия FISH съумя да открие седем типа бактерии, които постоянно заразяват хората: Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis, Bacillus subtilis, Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa и Staphylococcus aureus. Методът сподели над 99% акуратност за всички, като се изключи S. aureus - патоген, който инфектира кожната тъкан - при който успеваемостта към момента беше висока - 96,3%. При някои бактерии точността доближи 99,9%.
" Откриването [се основава] на енергийния трансфер посредством резонанс на Фьорстер (FRET) сред двойки прилежащи PNA сонди, което отстрани кръстосаните сигнали сред типовете ", споделят учените. " Използвахме бърза поредна идентификация на типовете посредством химически отделящи се флуорофори, без да компрометираме точността на детекцията. Благодарение на изключителната си акуратност и нарасналата скорост, този способ има голям капацитет за клинична приложимост. "
Въпреки че звучи относително просто, успеваемостта на системата е резултат от обилни старания. Екипът проучва 19 885 известни генетични последователности от 14 614 типа бактерии и проектира PNA сонди, които се свързват характерно с рибозомната РНК на патогена. PNA сондите имат обилни преимущества пред обичайните ДНК сонди, защото могат да обхванат през клетъчните стени на патогена. Свързването на две сонди към един и същи патоген усъвършенства точността, изключително в случаите, когато болестта е породено от няколко разнообразни патогена.
Методът FISH може да даде резултати за по-малко от три часа. Конвенционалните диагностични принадлежности - кръвни проби и полимеразна верижна реакция (PCR) - могат да лишават от дни до седмици. За пациенти, борещи се с животозастрашаващи инфекции като сепсис, бързата диагностика и лекуване са от сериозно значение.
Бързото приемане на резултати може също по този начин да помогне да се избегне излишно използване на несъответствуващи антибиотици.
" Този способ ще подкрепи диагностиката на инфекции, изискващи неотложно антибиотично лекуване, като сепсис, инфекции на пикочните пътища и пневмония, като в същото време ще спомогне за понижаване на ненужната приложимост на антибиотици ", споделя доктор Сунгхо Ким от катедрата по биомедицинско инженерство в UNIST.
Сега екипът ще продължи с проби върху кръвни проби от заболели пациенти, с цел да оцени по какъв начин FISH се показва в клинични условия.
Източник: dnesplus.bg
КОМЕНТАРИ