Учёные Стэнфордского университета (Stanford University) разработали тест, который сможет определить, страдает ли пациент от бактериальной или вирусной инфекции и нужно ли назначать ему антибиотики. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Translational Medicine.
Активное использование антибиотиков привело к появлению устойчивых к ним болезнетворных микроорганизмов. Поэтому эксперты в области здравоохранения регулярно напоминают докторам выписывать антибиотики только для лечения бактериальных инфекций. Однако определить, что стало причиной болезни — бактерии или вирусы — не так просто. «Когда человек приходит в поликлинику, бактериальная и вирусная инфекция часто проявляются одинаково», — объясняет ведущий автор исследования Тимоти Суини (Timothy Sweeney).
«Идея создания диагностического теста возникла в прошлом году, когда мы работали над статьёй в журнале Immunity, — говорит Пурвеш Хатри (Purvesh Khatri). — В ходе предыдущего исследования мы выявили распространённую реакцию иммунной системы на некоторые вирусы, которая отличалась от реакции на бактериальные инфекции. Мы задались вопросом: можно ли использовать эту разницу, чтобы улучшить диагностику бактериальных и вирусных инфекций? Однако для того, чтобы тест был клинически полезен, нам нужно было найти генетический профиль, состоящий из небольшого количества генов». С помощью открытых данных пациентов, учёные определили семь генов, активность которых изменялась после заражения. Характер этих изменений позволяет понять, с какой инфекцией столкнулся человек.
Когда возбудитель заражает клетку, инфекция запускает цепную реакцию, которая изменяет активность — экспрессию — сотен генов. Экспрессия гена — это процесс, в ходе которого информация гена преобразуется в белок или РНК. Клетки могут экспрессировать молекулу в большей или меньшей степени, создавая профиль экспрессии, который меняется в ответ на внешнее влияние. Диагностика с участием всего семи генов — большой прогресс по сравнению с предыдущими тестами, которые анализировали сотни. Исследователи уверены, что новый тест будет таким же точным, но более дешёвым и быстрым.
Прежде чем разработка попадёт в больницы, исследователям придётся решить несколько проблем. Во-первых, провести клинические испытания. До сих пор учёные использовали в основном доступные онлайн данные об экспрессии генов. В ходе последнего исследования тест проверили на группе 96 тяжелобольных детей с помощью анализа, называемого NanoString, однако эти результаты нужно подтвердить на большей выборке.
Во-вторых, необходимо разработать устройство, которое выдаст результат в течение часа. Предварительная версия анализа NanoString занимает от 4 до 6 часов — это непозволительно долго. К примеру, если у человека начался сепсис, риск смертельного исхода с каждым часом возрастает на 6-8 процентов, поэтому начать лечение антибиотиками нужно как можно скорее. Учёные планируют применять новую технологию совместно с анализом, разработанным ими в прошлом году: 11-генный тест выявит наличие инфекции, а 7-генный определит, бактериальная она или вирусная.
Антибиотикорезистентность — феномен устойчивости штамма возбудителей инфекции к действию одного или нескольких антибактериальных препаратов, невосприимчивость культуры микроорганизмов к действию антибактериального вещества. Может развиваться в результате естественного отбора посредством случайных мутаций или благодаря воздействию антибиотика.