Реакция на противоинфекционную терапию становится более понятной благодаря новой методикеРеакция на противоинфекционную терапию становится более понятной благодаря новой методике
Для определения клиренса инфекции и восстановления микробиоты можно использовать решения на основе секвенирования.
В дальнейшем исследователи могут применять эту методику для исследования коронавирусной болезни.
Первоначальная терапия инфекции часто проводится эмпирическим путем и руководствуется клинической картиной. Однако ее эффективность в отношении возбудителя понимается на начальном этапе терапии лишь в редких случаях. Хотя методы оценки терапевтических реакций существуют, их эффективность в основном определяется путем мониторинга симптомов и признаков инфекции.
Развитие технологии секвенирования сделало характеристику геномов и продуктов экспрессии генов все более практичной. Технология также позволила идентифицировать компоненты микробиоты вплоть до видового и генного уровня. Тем не менее, секвенирование микробиоты лишь изредка используется в лечении инфекций.
Исследователи Университета Хельсинки совместно со своими коллегами из Университетской больницы Хельсинки разработали новый подход, основанный на секвенировании, для обнаружения патогенов в сложных образцах. Этот подход и предварительные результаты его использования для оценки клинической картины ожоговой инфекции были опубликованы в журнале Clinical Microbiology and Infection journal.
"Этот метод позволяет фиксировать в реальном времени функциональную активность даже минимального количества микробов. Он может быть использован для надежного исследования активности механизмов устойчивости микробов к лекарственным препаратам и других микробных механизмов, имеющих отношение к инфекции или ее лечению. Это помогает понять степень жизнеспособности возбудителей инфекции", - говорит соавтор статьи Матти Канкайнен.
Основополагающий принцип методики заключается в следующем: от пациента берут клинический образец, извлекают его РНК, обогащают, секвенируют и большой объем полученных данных анализируется с помощью новых алгоритмов.
Чтобы понять ценность такого подхода в клинической практике, исследователи применили свое решение для сложного случая раневой инфекции. Объектом исследования стал больной раневой инфекцией, который в течение почти ста дней безуспешно лечился несколькими антибиотиками. Несмотря на терапию, инфекция рецидивировала Сразу после начала четвертого курса лечения антибиотиками, исследователи взяли образцы с места заражения. Образцы были проанализированы по их методике, а также с помощью более распространенного 16S ДНК профилирования. Соответствующие образцы были взяты и у контрольного участника.
Четвертый курс антибиотиков оказался эффективным и облегчил симптомы. Результаты, полученные с использовании нового подхода, согласуются с клинической картиной и подтверждают элиминацию патогена. Кроме того, они продемонстрировали восстановление нормальной микробиоты. Подобного изменения микробиоты при 16S профилировании уже не наблюдалось. Были идентифицированы патогены, ставшие причиной возникновения инфекции.
Используемый подход известен как метатранскриптомика. Он позволяет комплексно определять активность генов микроорганизмов. Его использование становится все более распространенным, однако проблемы, связанные с обработкой и анализом сложных образцов "хозяин-микроб", препятствуют более широкому клиническому применению метатранскриптомики.
"Результаты показывают, что наше решение подходит и для сложных образцов, содержащих небольшое количество микробов. Помимо идентификации патогенных микроорганизмов, его можно использовать для характеризации взаимодействия "хозяин-микроб". Таким образом, оно может пролить свет на еще не идентифицированные механизмы заболевания. Мы будем развивать эту методику в рамках исследований инфекций, проводимых в нашей лаборатории. Дальнейшая работа будет также сосредоточена на понимании спектра ее применения", - говорит Эско Канкури, доцент фармакологии Университета Хельсинки.
В дальнейшем исследователи планируют использовать эту технологию для углубления наших знаний о КОВИД-19.
Википедия:
Метатранскриптомика - это наука, изучающая экспрессию генов микробов в естественной среде, то есть метатранскриптом. Это также позволяет получить полный профиль экспрессии генов сложных микробных сообществ. В то время как метагеномика фокусируется на изучении геномного содержания и идентификации микробов, присутствующих в сообществе, метатранскриптомика может использоваться для изучения разнообразия активных генов в таком сообществе, для количественной оценки уровней их экспрессии и отслеживания того, как эти уровни меняются в различных условиях (например, физиологические или патологические состояния в организме). Преимущество метатранскриптомики состоит в том, что она может предоставить информацию о различиях в активных функциях микробных сообществ, которые кажутся одинаковыми с точки зрения микробного состава.
