Недавнее появление бактериальных инфекций, устойчивых ко многим существующим антибиотикам, вызывает острую потребность в инструментах для быстрого выявления небольшого числа методов лечения, которые все еще эффективны для отдельных пациентов. В настоящее время бактерии с множественной лекарственной устойчивостью часто необходимо отправлять в специализированные лаборатории для анализа, что приводит к задержке в несколько дней, прежде чем результаты могут помочь в лечении. Теперь исследователи из Медицинского центра Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) разработали простой и универсальный метод с использованием технологии струйной печати для тестирования таких бактерий на чувствительность к антибиотикам в клинических условиях. Метод, уже доступный в Интернете, описан в сентябрьском номере журнала клинической микробиологии.
Когда считается, что у пациента инфекция, врачи сначала делают обоснованное предположение при определении и назначении эмпирической антимикробной терапии. Между тем, они также культивируют образец от пациента, чтобы определить присутствующие бактерии и проверить его чувствительность к различным антибиотикам. Результаты этого теста на чувствительность позволяют врачам выбирать препараты, которые будут эффективны против организма, что известно как направленная терапия. Однако патогены с множественной лекарственной устойчивостью, которые больше не реагируют на широко используемые антибиотики, должны быть отправлены в лаборатории за пределами площадки, где технически сложные методы тестирования помогают определить лучший курс лечения.
"Время между началом эмпирической терапии и началом направленной терапии – это то, что мы в моей лаборатории называем пробелом в тестировании на противомикробные препараты," сказал Джеймс Кирби, доктор медицины, директор лаборатории клинической микробиологии BIDMC и доцент кафедры патологии Гарвардской медицинской школы. "Если первоначальная догадка врача верна, пациенты в целом чувствуют себя хорошо. Первоначальные прогнозы врачей были очень хорошими, потому что восприимчивость наших патогенов была предсказуемой; однако с появлением множественной лекарственной устойчивости наши инстинкты становятся все более ошибочными."
Лаборатория Кирби работает над сокращением пробелов в тестировании на противомикробные препараты, чтобы врачи могли как можно скорее начать лечение пациентов. Исследователи применили и проверили новую технологию, в которой используется технология струйных принтеров для проведения тестов, столь же точных, как и те, которые проводятся в специализированных лабораториях.
Специализированные лаборатории проводят текущий золотой стандарт диагностического теста, известный как тест на чувствительность к микроразбавлениям. Требуются десятки шагов, сложный набор расходных материалов и значительное время. В своем модифицированном методе Кирби и его команда использовали струйный принтер для печати капель противомикробного соединения, причем размер отпечатанных капель различается в миллион раз.
"С помощью этой технологии анализ можно настроить за минуту или около того, а тестирование нескольких препаратов для нескольких пациентов требует минимальных дополнительных усилий," сказал первый автор Кеннет Смит, доктор философии, научный сотрудник BIDMC.
При параллельном сравнении с золотым стандартом метода микроразбавления цифровой метод дозирования оказался столь же точным. Тем не менее, метод цифрового дозирования продемонстрировал значительно большую воспроизводимость (точность), чем текущий золотой стандарт, а это означает, что повторное тестирование цифрового дозирования более стабильно дает правильные результаты.
"Мы уверены, что наша методология вернет тестирование на патогены с множественной лекарственной устойчивостью в клинические лаборатории в местах оказания помощи пациентам," Смит сказал. "Тестирование на месте оказания помощи пациенту значительно сократит пробел в тестировании на противомикробные препараты и позволит своевременно направлять терапию против патогенов с множественной лекарственной устойчивостью."
Кирби также отметил, что больницы часто не спешат внедрять новые противомикробные препараты, отчасти потому, что их лаборатории не могут проверить чувствительность к этим агентам. Поскольку только специализированные лаборатории могут проверить такую восприимчивость, инфекции начнутся раньше, чем врачи смогут уверенно использовать лекарства. "Мы считаем, что благодаря нашему применению технологии цифрового дозирования эти новые антибиотики станут доступными для пациентов, а также будет стимулироваться разработка и надлежащее использование новых противомикробных препаратов," он сказал.