Анализ бактериальной флоры назначают при инфекциях, чтобы точно определить патоген и начать прицельную терапию. Установить возбудителя стандартными методами, например с помощью бакпосева или ПЦР, получается не всегда. В таких случаях врачи прибегают к метагеномному секвенированию — анализу микробного сообщества в биологических материалах на основе определения выделенной из образца последовательности ДНК.
«Благодаря метагеномному секвенированию можно выявлять бактерии, грибы, археи, паразиты и вирусы, а также оценивать устойчивость микроорганизмов к антибиотикам, уровень их патогенности и метаболический потенциал, то есть потребление, разложение и производство различных соединений», — отметил один из разработчиков, обучающийся 1‑го курса магистратуры СПбГУ (программа «Биология»), биотехнолог центра геномных технологий «Сербалаб» Павел Сучко.
Оперативная обработка метагенома бактериальных мазков — довольно популярная процедура в сложных клинических случаях. Сегодня она доступна только в частных лабораториях и крупных государственных центрах. При этом используемые для расшифровки метагенома программы имеют ряд недостатков. Специалисты СПбГУ учли все минусы конкурентов и создали свой вариант — Antimicro. Ученые представили прототип программы на конкурсе «Start‑up СПбГУ — 2025» и дошли до полуфинала.
Antimicro обрабатывает загруженные пользователем данные, а затем формирует заключение. В нем отражаются сведения о том, сколько бактерий и каких видов содержится в образце, какой у них уровень антибиотикорезистентности. По времени выдачи результатов программа не уступает зарубежным, при этом в других аспектах она гораздо удобнее.
Так, например, Antimicro полностью на русском языке, тогда как большинство аналогов имеют иностранный интерфейс. Также в программе есть подробная инструкция, чтобы даже неопытный пользователь смог разобраться во всех ее функциях. Сегодня в работе иностранных продуктов врачи вынуждены разбираться самостоятельно, что занимает много времени.
Кроме основного модуля для анализа метагенома, разработчики Antimicro предусмотрели несколько дополнительных, например, справочник микроорганизмов и лекарственных средств, отдельный раздел для подбора терапии. Этого тоже не найти в программах‑конкурентах.
Исследователи СПбГУ позаботились еще и о том, чтобы Antimicro учитывала популяционные отличия микробиома жителей России.
«Граждане каждой страны отличаются друг от друга наличием тех или иных бактерий и их численностью. До недавнего времени приходилось анализировать микрофлору россиян на основе данных из других стран, так как сведений о микробиоме нашей страны не было, — рассказал Лаврентий Данилов. — Мы исправили эту ситуацию».
Важно отметить, что Antimicro работает в так называемом закрытом контуре. Это значит, что данные о «микробиологическом паспорте» жителей России защищены и не будут использованы в немедицинских целях.
Ученые СПбГУ планируют получить на программу сертификат соответствия в Министерстве здравоохранения РФ. Это значительно расширит возможности пациентов, и метагеномное секвенирование можно будет сделать не только на платной основе, но и по ОМС. На сегодня сертификата нет ни у одного подобного продукта.
По словам Лаврентия Данилова, Аntimicro пригодится в очень многих медицинских направлениях. Благодаря программе у врачей появится возможность спасать больше жизней и уменьшать проявления тяжелых хронических заболеваний, связанных с изменениями в микробиоме и приводящих к инвалидизации.
Аntimicro будет полезна еще и в фармакологии, экологии, биотехнологии, сельском хозяйстве и пищевой промышленности.
«В частности, с помощью программы мы сможем выявлять, какие условия в биореакторе необходимы для более быстрого роста бактерий, которые потом могут быть использованы для производства витаминов, кисломолочных продуктов или хлеба», — подчеркнул Лаврентий Данилов.
Аntimicro получилась намного дешевле своих конкурентов. Вместе с другими преимуществами у разработки есть шанс заменить собой все зарубежные аналоги, а также помочь России получить технологическую независимость в области обработки бактериального метагенома.
.jpg)
