Количество устойчивых к антибиотикам бактерий растет во всем мире, и Швейцария не является исключением. Ежегодно только в Швейцарии от инфекций, вызванных бактериями с множественной лекарственной устойчивостью, умирает не менее 300 человек. Быстрое диагностическое тестирование и целенаправленное использование антибиотиков играют решающую роль в сдерживании распространения этих устойчивых к антибиотикам «супербактерий».
Однако часто требуется два или более дней, чтобы определить, какие антибиотики все еще эффективны против конкретного патогена, потому что бактерии из образца пациента сначала должны быть культивированы в диагностической лаборатории. Из-за этой задержки многие врачи первоначально лечат серьезные инфекции классом препаратов, известных как антибиотики широкого спектра действия, которые эффективны против широкого спектра видов бактерий.
Теперь исследователи из ETH Zurich, Университетской больницы Базеля и Базельского университета разработали метод, который использует данные масс-спектрометрии для выявления признаков устойчивости бактерий к антибиотикам на 24 часа раньше.
«Интеллектуальные компьютерные алгоритмы ищут в данных закономерности, которые отличают резистентные бактерии от тех, которые реагируют на антибиотики», — говорит Кэролайн Вайс, докторант кафедры биосистемных наук и инженерии Швейцарской высшей технической школы Цюриха в Базеле и ведущий автор исследования. Исследователи опубликовали свой метод в последнем номере журнала Nature Medicine .
Время до оптимальной терапии имеет решающее значение
Выявляя значительную устойчивость к антибиотикам на ранней стадии, врачи могут быстрее адаптировать антибиотикотерапию к соответствующей бактерии. Это может быть особенно полезно для тяжелобольных пациентов .
«Время, необходимое для оптимизации антибактериальной терапии, может означать разницу между жизнью и смертью, если инфекция серьезная. Быстрая и точная диагностика чрезвычайно важна в таких случаях», — говорит Адриан Эгли, профессор и руководитель отдела клинической бактериологии в университете. Больница Базель.
Прибор для масс-спектрометрии, который предоставляет данные для нового метода, уже используется во многих микробиологических лабораториях по всему миру для идентификации типов бактерий. Устройство анализирует тысячи белковых фрагментов в каждом образце, а затем создает индивидуальный отпечаток бактериальных белков. Этот процесс также требует предварительного культивирования бактерий, но только в течение нескольких часов, а не нескольких дней.
Создан огромный новый набор данных
Исследователи из Базеля разработали новый метод, который расширяет возможности масс-спектрометрии, включая идентификацию устойчивости к антибиотикам. Для этого набора данных команды извлекли более 300 000 масс-спектров отдельных бактерий из четырех лабораторий на северо-западе Швейцарии и связали их с результатами соответствующих клинических тестов на устойчивость. В результате появился новый общедоступный набор данных, охватывающий около 800 различных бактерий и более 40 различных антибиотиков.
