Внедрение масс-спектрометрии MALDI TOF (MALDI TOF MS) в клиническую микробиологию в конце 2010 года стало революцией для идентификации микроорганизмов.
В отличие от традиционного использования MALDI TOF MS в лабораториях клинической химии для обнаружения и количественного определения специфических пиков известных белков, рутинное использование MALDI TOF MS в клинической микробиологии основано на сравнении масс-спектров (интенсивности значений m/z, соответствующих пептидам в области низких m/z) с базой данных масс-спектров, что позволяет приписывать совпадающие оценки без каких-либо "априорных" данных о соответствующих белках.
Этот метод прост в использовании, быстр, требует небольшого количества клеток и является экономически эффективным для лабораторий, идентифицирующих >100 видов бактерий в день. Поскольку это мощный инструмент, многие авторы пытались использовать MALDI TOF MS для получения дополнительных данных:
i) выявление прямой резистентности (например, MRSA/MSSA [methicillin-resistant/susceptible Staphylococcus aureus]);
ii) выявление факторов вирулентности (например, дельта-токсина S. aureus);
iii) методы типирования для выявления вспышек или MLST (MultiLocus Sequence Typing; напр. например, клоны S. aureus);
iv) выявление механизмов резистентности с помощью функциональных тестов (например, выявление карбапенемазы); и
v) выявление резистентности путем определения роста/не роста (например, экспресс-анализ на чувствительность к антибиотикам MALDI Biotyper [MTB-ASTRA® kit], экспресс-анализ роста микрокапель прямо на мишени [DOT-MGA]).
Однако использование этих протоколов в рутинной практике остается весьма ограниченным. В то время как MALDI TOF MS широко используется на изолированных колониях, основное дополнительное применение MALDI TOF MS заключается в прямой идентификации положительных культур крови, что сокращает задержку идентификации вида. Несмотря на наличие двух коммерческих наборов (SepsisType kit, VITEK® MS Blood Culture Kit), многие лаборатории используют "самодельные" протоколы либо для лучшей производительности, либо для сокращения количества ручных операций по подготовке образцов.
Несмотря на все ранее описанные применения, MALDI TOF MS сегодня почти не используется для идентификации микроорганизмов из-за неоднородности характеристик. Действительно, эти приложения ограничены их низкой практичностью и надежностью, частично из-за низкой точности (например, дрейф калибровки масс-спектрометра, смещение массовых пиков и т.д.) и воспроизводимости (например, количество пиков, спектральное разрешение, неколичественные интенсивности пиков и т.д.) спектров, генерируемых линейной технологией MALDI TOF.
Эти приложения также ограничены внешними факторами, такими как размер белка (больше или меньше окна получения m/z) или уровень экспрессии (плохо экспрессированные белки могут быть не обнаружены, поскольку их уровень экспрессии может быть ниже предела обнаружения прибора). В то время как они полностью встроены в алгоритмы идентификации, эти изменяющиеся параметры плохо контролируются в алгоритмах определения резистентности и вирулентности, и они должны быть учтены в этих алгоритмах для лучшей производительности и возможного использования в рутинной практике.
