Использование инновационных технологий для увеличения доступности бактериологических исследований для пациентов
- Авторы: Миронова А.В1,2
- Учреждения:
- Министерство здравоохранения Московской области
- ФГБУ «Национальный медико-хирургический центр имени Н.И. Пирогова»
- Выпуск: № 1 (2018)
- Страницы: 52-55
- Раздел: Статьи
- URL: http://bulleten-nriph.ru/journal/article/view/1616
- Цитировать
Аннотация
Использование инновационных технологий для увеличения доступности бактериологических исследований для пациентов является актуальной задачей современного здравоохранения. Уровень развития микробиологических исследований во многих странах (в том числе и России) не отвечает современным требованиям здравоохранения и нуждается в автоматизации. Внедрение технологий масс - спектрометрического анализа, отличающегося высокой производительностью и низким уровнем затрат, позволит повысить уровень микробиологической диагностики бактериальных и грибковых инфекций, предотвратить распространение внутрибольничных инфекций и улучшить эпидемиологическую ситуацию по инфекционной заболеваемости.
Полный текст
Современное здравоохранение ориентировано на внедрение инновационных технологий в разных областях медицинской науки. В соответствии с Указом Президента РФ от 07 мая 2012 г. № 598 «О совершенствовании государственной политики в сфере здравоохранения» разработана Стратегия развития медицинской науки в РФ на период до 2025 года, в её основе - развитие передовых технологий медицинской науки и внедрение на их основе инновационных продуктов, обеспечивающих сохранение и улучшение здоровья населения. В Стратегии говорится о том, что «возрастает число случаев заболеваний и смертельных исходов, связанных с распространением резистентных форм патогенных микроорганизмов, инфекциями, распространение которых может сопровождаться большими человеческими и экономическими потерями» [2]. В настоящее время огромное внимание уделяется клиникодиагностическим исследованиям. Одним из приоритетных направлений являются бактериологические исследования. [1] Это обусловлено массовым распространением инфекционных заболеваний во всем мире, опасностью возникновения и распространения внутрибольничных инфекций (ВБИ), не всегда обоснованным применением антибиотиков и необходимостью микробиологического контроля чувствительности патогенной микрофлоры к лекарственным препаратам. Следует признать, что уровень развития микробиологических исследований во многих странах (в том числе и России) не отвечает современным требованиям здравоохранения и нуждается, прежде всего, в автоматизации. В конце XX века произошла настоящая революция в области методов, которые могут быть использованы для идентификации возбудителей инфекционных заболеваний. Наряду с культуральной диагностикой появился протеомный анализ, основанный на использовании физических технологий, к числу которых относится матрично - активированная лазерная десорбционная/ионизационная времяпролетная масс - спектрометрия - MALDI - ToF MS. Матрично - активированная лазерная десорбция/ионизация, МАЛДИ - (от англ. MALDI, Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization) 53 - десорбционный метод «мягкой» ионизации, обусловленной воздействием импульсами лазерного излучения на матрицу с анализируемым веществом. Матрица представляет собой материал, свойства которого обуславливают понижение деструктивных свойств лазерного излучения и ионизацию анализируемого вещества. МАЛДИ масс - спектрометрия находит своё широкое применение для анализа нелетучих высокомолекулярных соединений (пептиды, белки, углеводы, олигонуклеотиды и др.) Впервые возможность применения матрицы для подавления фрагментации при анализе нелетучих органических соединений на примере белков и пептидов была продемонстрирована в 1987 году группой ученых в Германии (M. Karas and F. Hillenkamp) [3]. За открытие метода МАЛДИ японский инженер Коити Танака известной японской приборостроительной корпорации Shimadzu получил в 2002 году Нобелевскую премию[9]. С конца 2000 - х технология MALDI - TOF начала применяться в практической медицине для быстрой идентификации видовой принадлежности микроорганизмов. [8]. В 2009 году компания Bruker представила первую в мире клиническую версию системы MALDI Biotyper. Идентификация микроорганизмов основывалась на получения общего масс - спектра белков в диапазоне 1000 - 10000 дальтон и биоинформационного сравнения полученного спектра с базой данных рефренсных спектров. Применение метода позволило значительно сократить затраты и время бактериологического анализа и увеличить его точность. Система получила широкое распространение в мире. На начало 2015 года в мире использовалось более 1500 систем MALDI Biotyper, в России установлено более 80 систем [7]. На сегодняшний день для идентификации микроорганизмов существуют 3 коммерческие MALDI - ToF MS платформы: Andromas («Andromas SAS», Париж, Франция), Vitek - MS («bioMérieux», Франция), BioTyper («Bruker Daltonics», Германия), для каждой из которых создана собственная идентификационная база, разработан алгоритм идентификации и пробоподготовки [4,5]. Мировой опыт применения MALDI - ToF MS для видовой идентификации микроорганизмов, выделенных из клинического материала, подтверждает высокую ценность метода, а потенциальная возможность проводить прямую идентификацию бактерий в клиническом материале значительно сокращает сроки выполнения анализов и открывает новые возможности для использования в различных алгоритмах микробиологической диагностики. Практика существующей российской системы здравоохранения определяет необходимость микробиологического исследования, 54 преимущественно при тяжелых клинических состояниях пациента или в случае необходимости приобретения дорогостоящего антибактериального препарата. Это обусловлено дороговизной и трудоемкостью бактериологических анализов, а также длительными сроками выдачи результатов бактериологических исследований. Однако для оценки эпидемической ситуации в медицинских организациях и обеспечения эпидемического благополучия этого недостаточно. Внедрение технологии масс - спектрометрического анализа позволит решить эту проблему, поскольку высокая производительность и низкий уровень затрат - делают его перспективной альтернативой стандартным лабораторным биохимическим и молекулярным идентификационным системам [6]. В настоящее время MALDI - TOF MS рассматривается и как потенциально эффективный инструмент для эпидемиологических исследований. Внедрение данной инновационной технологии диагностики бактериальных и грибковых инфекций позволит экономически обосновать включение методов микробиологической диагностики в стандарты оказания медицинской помощи всем пациентам отделений реанимации, интенсивной терапии и пациентам отделений высокого риска развития гнойно - септических инфекций.Об авторах
А. В Миронова
Министерство здравоохранения Московской области; ФГБУ «Национальный медико-хирургический центр имени Н.И. Пирогова»
Email: annamir_88@mail.ru
Москва, Россия
Институт усовершенствования врачей
Список литературы
- Концепция развития службы клинической лабораторной диагностики Российской Федерации на 2003 - 2010 гг.
- Стратегии развития медицинской науки в Российской Федерации на период до 2025
- Carbonnelle E., Grohs P., Jacquier H., Day N., Tenza S., Dewailly A. et al. Robustness of two MALDI - TO F mass spectrometry systems for bacterial identification. J. Microbiol. Meth. 2012; 89(2): 133 - 6.
- Clark A.E., Kaleta E.J., Arora A., Wolk D.M. Matrix - assisted laser desorption ionization - time of flight mass spectrometry: a fundamental shift in the routine practice of clinical microbiology. Clin. Microbiol. Rev. 2013; 26: 547 - 603.
- Croxatto A., Prod'hom G., Greub G. Applications of MALDITOF mass spectrometry in clinical diagnostic microbiology // FEMS Microbiol. Rev. - 2012. - Vol. 36. - P. 380 - 407.
- Karas M., Bachmann D., Bahr D. and Hillenkamp F. “Matrix - assisted ultraviolet - laser desorption of nonvolatile compounds” // Int. J. Mass Spectrom. Ion Proc. - 1987. - № 78. - С. 53 - 68.
- Mellmann A., Cloud J., Maier T., Keckevoet U., Ramminger I., Iwen P., Dunn J., Hall G., Wilson D., Lasala P., Kostrzewa M, Harmsen D. Evaluation of Matrix - Assisted Laser Desorption Ionization - Time - of - Flight Mass Spectrometry in Comparison to 16S rRNA Gene Sequencing for Species Identification of Nonfermenting Bacteria // J Clin Microbiol. - 2008. - № Jun; 46(6). - С. 1946 - 54.
- Tanaka K., Fenn J.B., Wüthrich K. The Nobel Prize in Chemistry 2002 // [Nobel Media AB 2014]. 2002. - URL: http://www.nobelprize.org/nobel prizes/chemistry/laureates/2002/popular.html
Статистика
Просмотры
Аннотация - 8
PDF (Russian) - 10