Российские ученые предложили определять устойчивость бактерий к антибиотикам с помощью экспресс-теста на основе рамановской спектроскопии. Этот подход основан на том, как свет рассеивается на бактериях. При использовании нового метода анализ занимает 1,5 часа, тогда как стандартные тесты могут продлиться до двух суток. Благодаря такому экспресс-тесту врачи смогут быстро определять чувствительность к антибиотикам и подбирать наиболее эффективную терапию.
По статистике, в 2019 году около 4,95 млн смертей во всем мире были связаны с устойчивостью бактерий к антибиотикам, при этом 1,97 миллиона из них оказались напрямую вызваны нечувствительными к лекарствам микроорганизмами. Поэтому важно оперативно отслеживать бактерий, которые начинают проявлять признаки устойчивости к тем или иным препаратам, чтобы при лечении пациентов сделать выбор в пользу других лекарств — тех, что пока эффективны. Традиционные тесты, с помощью которых бактерий проверяют на устойчивость, требуют от суток до двух для получения результатов. В это время врачи вынуждены назначать лечение, опираясь на собственный опыт, что не всегда является правильной стратегией.
Ученые из Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова с коллегами разработали тест, который сокращает время ожидания результатов до полутора часов. В основе подхода лежит рамановская спектроскопия — метод, который позволяет идентифицировать соединения по их взаимодействию co светом.
Исследователи проверили с помощью нового подхода чувствительность бактерий Escherichia coli и Klebsiella pneumoniae, вызывающих кишечные инфекции, пневмонию и заболевания мочевыводящих путей, к трем распространенным антибиотикам — ампициллину, канамицину и левофлоксацину. Результаты совпали с данными, полученными с использованием стандартного метода Etest, который широко используется в клинической практике. Это подтверждает надежность новой методики при значительном снижении длительности эксперимента.
Разработка позволит врачам быстро и точно определять минимальную концентрацию антибиотиков, необходимую для подавления роста бактерий, что существенно ускорит процесс лечения и снизит риск неправильной терапии. Так, благодаря скорости анализа медики смогут оперативно назначать эффективные антибиотики, избегая избыточного использования препаратов широкого спектра действия. Экспресс-тест может применяться как в больничных условиях, так и в полевых лабораториях, что делает его универсальным инструментом. Более того, внедрение предложенного подхода в медицинские учреждения может значительно сократить затраты на лечение, уменьшить длительность госпитализации пациентов и снизить риск осложнений. Также тест поможет отслеживать и предотвращать распространение устойчивых к антибиотикам штаммов.
«Этот экспресс-тест уже вызвал интерес среди медицинских специалистов и исследователей. Его успешное внедрение может стать большим шагом в борьбе с лекарственной устойчивостью у бактерий. Технология открывает двери для более безопасного и точного лечения, что важно для решения глобальной проблемы распространения инфекционных заболеваний. В дальнейшем мы планируем ускорить анализ за счет работы с клиническими образцами без выделения чистых культур микроорганизмов», — рассказала руководитель проекта Елена Завьялова, доктор химических наук, доцент кафедры химии природных соединений химического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова.
В исследовании принимали участие сотрудники Национального медицинского исследовательского центра акушерства, гинекологии и перинатологии имени Академика В. И. Кулакова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Москва), Центра молекулярной и клеточной биологии Сколковского института науки и технологий (Москва) и Института физики твердого тела имени Ю. А. Осипьяна РАН (Черноголовка).
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале Open Biology.
