Csodafegyvert fejlesztettek az ismeretlen kórokozók ellen

Hamarosan az ismeretlen baktériumok gyors DNS-szekvenálása fogja segíteni az orvosokat, hogy meghatározzák, milyen antibiotikumokkal kezeljék a pácienseiket. Ez a beavatkozási időt napokról órákra csökkentheti, és mérsékli az össz antibiotikum-felhasználást. A szükséges eszköz és adatfeldolgozó alkalmazás már elkészült.

A legnagyobb nehézséget az okozza a különféle bakteriális fertőzések legyőzésében, hogy csak lassan derül ki, miféle kórokozó miatt kell kezelni a beteget. Az időveszteség azt jelenti, hogy a kórnak van ideje előre haladni, miközben a beteg állapota romlik. Pedig a hatásos korai beavatkozás sokkal gyorsabb gyógyulással és kisebb kiadásokkal járna. Ezért az olyan módszereknek hatalmas a jelentőségük, amelyek a baktériumokat teljes bizonyossággal és gyorsan meg tudják határozni, ami segít az orvosoknak a megfelelő gyógyszer kiválasztásában. A szóban forgó eljárások a személyre szabott orvoslásban új csapásirányt nyithatnak.

baktériumok
Génszekvenálással és összehasonlító elemzéssel határozzák meg az ismeretlen kórokozót - Fotó: Getty Images

A Harvard Egyetem orvosi karán Karel Břinda vezetésével kifejlesztettek egy módszert a bakteriális fertőzések gyors diagnosztizálására, és egyben annak meghatározására - ami talán még fontosabb -, hogy a fertőzést okozó baktériumok rezisztensek-e az antibiotikumokkal szemben. A jelenlegi metódusokkal napokba telik a baktériumok laboratóriumi szaporítása és az antibiotikum-rezisztencia tesztelése. Az új eszköz és a hozzá kapcsolódó alkalmazás napokról órákra rövidítheti le ezt az időkeretet. A fejlesztés az Oxford Nanopore MinION nevű zsebműszer segítségét veszi igénybe. Ez a számítógéphez csatlakoztatható - egy átlagos okostelefonnál is kisebb - eszköz tartalmazza az összes olyan összetevőt, amire a baktérium genom szekvenáláshoz szükség van - írja a Massive Science tudományos magazin.

Madarat tolláról, mikrobát rokonáról...

A MinION-t korábban már alkalmazták az egyes fertőzések kórokozóinak szekvenálására és azonosítására. A most bemutatott vizsgálati eljárást azonban egyedivé teszi, hogy a kutatók a rendelkezésükre álló adatok elemzése alapján, összehasonlítják a szekvenált DNS-darabokat a korábban vizsgált baktériumizolátumokkal, ami lehetővé teszi a vizsgált baktérium legközelebbi ismert rokonának azonosítását. Ezt a módszert "genomi szomszéd tipizálásnak" nevezik. Hasonló ahhoz, amikor az alapellátással foglalkozó orvos a család kórtörténetét kérdezi ki annak megállapítására, hogy az adott páciensnél nagyobb-e bizonyos betegségek kialakulásának kockázata. Ugyanígy annak ismerete, hogy melyik baktériumhoz társul a fertőzés a legszorosabban, lehetővé teszi a kutatóknak az egyes fertőző mikrobák antibiotikum-rezisztenciájának meghatározását. Ezt a genetikai összehasonlítást a kutatócsoport által kifejlesztett számítógépes szoftverrel hajtják végre. Az antibiotikum-rezisztencia gyors azonosításának ezt a képességét RASE (Resistance-Associated Sequence Elements - rezisztenciához kötődő szekvenciaelemek) néven mutatták be.

A bakteriális fertőzések diagnosztizálásának és kezelésének hagyományos módjai nagyon időigényesek. Először a baktériumokat el kell különíteni a fertőzés helyén. A mintából ezután mikrobiológiai laboratóriumban annyi baktériumot tenyésztenek ki, amennyi a vizsgálatok elvégzéséhez szükséges. Ez önmagában is időt igényes, de a tesztek csak ezután következnek. Az új technológiák már korábban lehetővé tették a kórokozók gyors azonosítását, de az antibiotikum-rezisztencia vizsgálata még mindig a mikroorganizmus tenyésztését kívánja. A rezisztencia meghatározása 2-7 napot is igénybe vehet.

Ez elég hosszú idő, miközben az orvosoknak gyors döntéseket kell hozniuk a beteg ellátásáról. Ezért jobb híján széles spektrumú antibiotikumokat írnak elő a kezeléshez, amelyek azonban nem garantáltan hatékonyak egyes fertőzések ellen. Az antibiotikum-rezisztencia gyorsabb igazolása lehetővé tenné az orvosoknak, hogy célzottabb terápiát alkalmazzanak, ami gyorsabb gyógyulást, a betegség jobb lefolyását eredményezné. Az antibiotikumokkal szemben rezisztens baktériumok veszélyesek. Az európai járványügyi központ, az EDC becslései szerint évente 33 ezer ember hal meg az unióban a kezelésekre rosszul reagáló fertőzések következtében. Az Egyesült Államokban a CDC 35 ezerre teszi az ilyen halálesetek számát. De még a felépülő betegek esetében is a rezisztens mikrobával történő fertőzés valószínűleg meghosszabbítja a kórházi tartózkodást és magasabb egészségügyi költségeket eredményez.

Az egyéni betegellátáson túl az antibiotikumok gyors és hatékony azonosítása abban is előrelépést hozhat, hogy az orvosok és a betegek csak akkor használják az antibiotikumokat, ha szükséges, és ha már használják, azt helyesen tegyék. Ez azért fontos, mert a baktériumok antibiotikumoknak való kitettsége közismerten elősegíti az rezisztencia kialakulását. Kevesebb, de jobban célzott hatóanyag alkalmazásának lehetősége viszont megfékezheti a rezisztencia terjedését, és megteremti a lehetőséget újabb antibiotikumok tartalékba helyezésére, amelyeket csak a legellenálóbb fertőzésekkel szemben vehetnek elő.

A klinikai alkalmazás még várat magára

Noha az új módszer komoly ígéret az antibiotikumokra nem reagáló organizmusok gyors azonosítására, de még messze nem áll készen a klinikai alkalmazásra. A kutatók eddig csak két baktériumfajon (Streptococcus pneumoniae és Neisseria gonorrhoeae) tesztelték a legveszélyesebb kórokozók közül. A klinikai felhasználás érdekében több rezisztens baktériumot kell bevonni a vizsgálatokba, illetve az egész világon gyűjteni kell a közegészségügyi intézményeknek a kórokozókat és a fertőzések adtait, jellemzőit. Ez a módszer ugyanis csak annyira jó, mint a mögötte lévő baktériumszekvenciákat tartalmazó adatbázis, amely az összehasonlítást lehetővé teszi. Ha a széles nemzetközi együttműködés e területen megvalósul, akkor viszont ez az eszköz hihetetlenül pontos lehet.

Az antibiotikumok indokolatlan, illetve helytelen használata következtében a baktériumok egyre ellenállóbbak lesznek e szerekkel szemben, vagyis a korábban bevált hatóanyagok egyre kevésbé lesznek használhatók egy-egy betegség kezelésében. Az Európai Gyógyszerügynökség legutóbbi jelentése szerint Magyarország a 4. helyen áll az egységnyi állati termékre jutó antibiotikum-felhasználás rangsorában. A Nébih laboratóriumi, monitoring vizsgálati eredményei pedig arra is rámutattak, hogy a rezisztencia számos baktériumfaj és antibiotikum esetében nálunk a legelterjedtebb. Részletek!

Egy másik komplikáció, hogy a klinikai minták néha több különféle baktériumot tartalmaznak. Ez részben a mintagyűjtés hibáinak, másrészt annak köszönhető, hogy a szervezetünk, a mikrobiomjában a testtömeg 1-3 százalékának megfelelő mennyiségű baktériumot tartalmaz. A klinikai minták gyűjtésekor olykor nehéz elkerülni, hogy a mikrobiomot alkotó törzsekből is belekerüljenek baktériumok a vizsgálati anyagba. A klinikai körülmények közötti hatékonyság érdekében a RASE-nek képesnek kell lennie, hogy egyetlen mintában megkülönböztessen többféle organizmust is. A technológia azonban megvan, és reményt ad, hogy hamarosan szőnyegbombázás helyett precíziós kilövéssel iktathatjuk ki a ránk támadó mikrobákat.

A legfrissebb tartalmainkért kövess minket a Google Hírekben, Facebookon, Instagramon, Viberen vagy YouTube-on!

Olvassa el aktuális cikkeinket!

Orvosmeteorológia
Fronthatás: Hidegfront
Maximum: +18 °C
Minimum: +9 °C

Napos, gomolyfelhős idő várható, de közben délnyugat felől egyre nagyobb területen megnövekszik a felhőzet, estére már nagyrészt erősen felhős lesz az ég. Az Északi-középhegység térségében nem zárható ki délután zápor, esetleg zivatar, majd késő délutántól, estétől máshol is növekszik a csapadék esélye. A délnyugati szelet országszerte erős, több helyen viharos lökések kísérik. A legmagasabb nappali hőmérséklet 15 és 21 fok között várható, a déli, délkeleti tájakon lesz a legmelegebb idő. Késő estére 9 és 15 fok közé hűl le a levegő. Az időjárás most a hidegfrontra érzékenyeket érinti különösképpen rosszul.

Hogy érzed magad?

Kirobbanó formában vagy? Válaszd ki a lelki- és testi állapotodhoz illő emojit és nézd meg térképünkön, hogy mások hogy érzik magukat!


Hogy érzed most magad fizikailag?

Hogy érzed magad?

Kirobbanó formában vagy? Válaszd ki a lelki- és testi állapotodhoz illő emojit és nézd meg térképünkön, hogy mások hogy érzik magukat!


Milyen most a lelkiállapotod?

Hogy érzed magad?

Legjobban:
Legrosszabbul:
Kezdjük újra