Как и любой другой вид на нашей планете, бактерии постоянно развиваются. Некоторые изменения, происходящие в их ДНК, делают эти микроорганизмы устойчивыми к лекарствам, которые люди используют для лечения от вызванных ими заболеваний.
Лекарственно устойчивые бактерии обычно выживают во время лечения, а также передают свои гены другим бактериям, что в один прекрасный день может создать опасность для глобального здравоохранения.
Лучший способ решить проблему – начать лечение пациента с помощью верно подобранного антибиотика как можно быстрее. Но это не всегда возможно. Врачам приходится сначала идентифицировать бактерию, которая заразила больного, а затем понять, является ли она устойчивой к определённым лекарствам. Обычно это делается путём воздействия различными антибиотиками на бактериальную культуру в чашке Петри: медики и учёные выявляют, какой препарат способен убить бактерию. Вот только процесс может занять несколько дней, недель или даже месяцев.
Учёные давно стараются ускорить этот процесс. Полагается, что определить лекарственную устойчивость бактерий можно путём поиска конкретных мутаций в ДНК, которые, как известно, и вызывают иммунитет к лекарствам. Впрочем, в этой методике тоже есть свои проблемы: требуется присутствие эксперта и аппарат с огромной вычислительной мощностью.
Однако теперь команда из Оксфордского университета разработала простое в использовании программное обеспечение, способное быстро спрогнозировать, какие антибиотики будут работать, а какие нет, исходя из анализа ДНК болеющего пациента.
Программа получила название Mykrobe Predictor и её цель – упростить процесс выявления резистентных микроорганизмов и выбор лекарства. Она позволяет автоматизировать обработку генома, проверить бактериальную последовательность ДНК ранее проанализированных штаммов для быстрого поиска мутаций, вызывающих резистентность. После завершения анализа информация представляется удобным для понимания образом, что позволяет рядовым врачам обходиться без помощи приглашённого эксперта.
Исследователи протестировали программное обеспечение в ходе анализа образцов более 4500 пациентов, чтобы выявить устойчивость к антибиотикам двух опасных бактериальных инфекций – туберкулёза и золотистого стафилококка.
Результаты оказались впечатляющими: Mykrobe Predictor помог выявить резистентность к пяти антибиотикам у более чем 99% штаммов золотистого стафилококка (показатель эффективности такой же, как и у традиционных методик). При тестировании образцов бактерий туберкулёза, программа выявила устойчивость в 82,6% случаев, причём на 16 недель быстрее, чем обычные проверки.
В отличие от существующих методов, новое программное обеспечение может обновляться, то есть становиться лучше со временем. Оно также может выявлять инфекции даже в том случае, если бактерии уже были подвержены воздействию каких-то лекарств, но всё ещё присутствуют в организме.
В настоящее время методика тестируется в больницах Лидса, Брайтона и Оксфорда.
Научная статья исследователей Оксфорда была опубликована изданием Nature Communications.
