Ученые из Центра инфекций и иммунитета (CII) в Школе общественного здравоохранения Mailman Колумбийского университета разработали первую диагностическую платформу, которая может одновременно отображать все известные человеческие патогенные бактерии, а также маркеры вирулентности и устойчивости к антибиотикам. Новый супердиагностический инструмент назвали BacCapSeq.

BacCapSeq предоставит врачам мощный инструмент для быстрого и точного скрининга всех известных в мире патогенных бактерий, в том числе тех, которые вызывают сепсис. Эта платформа в 1000 раз более чувствительна, чем традиционные анализы, которые выявляют одного возбудителя за раз.

Кроме преимущества в чувствительности, есть и преимущество в скорости обработки. Например, наиболее распространенный метод, используемый сегодня для тестирования на сепсис, может занять до трех дней и даже дольше — если речь идет об анализах на чувствительность к антибиотикам. Пока врачи ждут результата, они назначают антибиотики широкого спектра действия, что способствует всемирному росту антибиотикорезистентных бактерий. Зато BacCapSeq предоставляет все результаты (вместе с чувствительностью к препаратам) за 70 часов, при этом исследователи считают, что платформа будет действовать еще быстрее по мере роста вычислительных мощностей.

BacCapSeq содержит базу данных, состоящую из 4,2 миллиона генетических зондов, используемых для обнаружения ДНК всех патогенных бактерий (более трехсот), а также биомаркеров устойчивости к антибиотикам и вирулентности. Каждый зонд связывается с соответствующей последовательностью белков; когда конкретная бактерия или биомаркер присутствует в образце, система идентифицирует  их характеристики.

Для сравнения: на сегодняшний день даже самые современные мультисистемы полимеразной цепной реакции (более известные как ПЦР-диагностика) способны отображать только до 19 патогенных бактерий, и ни одна из них не может оценить вирулентность и противомикробную резистентность.

В ходе тестирования платформу BacCapSeq проверили несколькими способами. В качестве образцов предлагались: нуклеиновая кислота из плазмы крови, пронизанной ДНК нескольких разных бактерий, кровь, забитая бактериальными клетками, образцы посева крови и образцы крови, взятые непосредственно у пациентов с необъяснимым сепсисом. В каждом случае производительность платформы превосходила традиционные методы, в том числе, иногда обнаруживая инфекции, которые были упущены альтернативными методами диагностики.

BacCapSeq является дополнением к VirCapSeq, аналогичному тесту, разработанному CII для анализа всех известных вирусных инфекций человека. Недавние опубликованные исследования сообщили об эффективности этого теста в Танзании и Уганде. В разработке также тест для дифференциальной диагностики грибковых инфекций.