Науковці розробили надзвичайно швидку програму на основі методів метагеноміки – Taxonomer, яка значно покращує точність та швидкість виявлення патогенів. Taxonomer здатний швидко проаналізувати послідовності всіх нуклеїнових кислот у зразку та виявити патогени у лікарняному середовищі, а також профілі експресії генів пацієнтів. Для цієї програми це справа кількох хвилин.
Інфекційні захворювання є причиною смерті 5 млн. дітей до 5 років по всьому світу. Однак при вчасному, точному та швидкому виявленні патогенів, можна запобігти розвитку хвороби.
«У сфері інфекційних захворювань, даний тип технологій може бути таким же важливим як і сиквенування геному людини,» – говорить Марк Яндель, професор університету Юти, співдиректор центру генетичних відкриттів USTAR, співзасновник IDbyDNA. «Лише невелика частка людей має спадкові генетичні захворювання, але кожен має ризик підхопити інфекцію».
Для патогенів важко залишатись невиявленими, якщо їх генетичний матеріал виявлено. Taxonomer повністю відкриває новий підхід для діагностики інфекційних захворювань за допомогою витонченого генетичного аналізу та комп’ютерних технологій. Після сиквенування зразку, взятого в пацієнта, дані завантажуються в Taxonomer через інтернет. Через менш ніж хвилину, програма виводить на екран перелік всіх патогенів в зразку, включаючи віруси, бактерії та гриби. Інтерактивний інтерфейс Taxonomer оснащений системою IOBIO, яка була розроблена лабораторією Габора Марта, професора з генетики людини університету Юти та співдиректор центру генетичних відкриттів USTAR.
«Наш аналіз показав, що Taxonomer у 10-100 разів швидший, ніж аналогічні програми,» – говорить Роберт Шлаберг, медичний директор лабораторії ARUP та співзасновник IDbyDNA. Шлаберг був нагороджений грантом Фундації Білла та Мелінди Гейтс на суму 100000 дол. за застосування Taxonomer для зменшення смертності від інфекційних хвороб серед дітей у середовищах з обмеженими ресурсами. Шлаберг вказує на недосконалість сучасної діагностики, яка сильно залежить від вирощування патогенів у культурі, яке вимагає багато часу і не основою для точних висновків. Навіть із більш швидким метолом, таким як ПЛР, кількість патогенів, яка може бути визначена, є обмеженою.
Шлаберг пояснює, що Taxonomer здатний ідентифікувати патоген без необхідності прийняття рішення, на який саме патоген потрібно проводити тест. Тобто, лікарю не потрібно припускати, що саме стало причиною інфекції пацієнта, навпаки лікар може запитувати: «Що мій патоген має?» – і Taxonomer ідентифікує патоген.
У даному дослідженні протестовано можливості Taxonomer на реальних випадках, використовуючи опубліковані іншими науковцями дані та зразки, надані лабораторіями ARUP та CDC. Taxonomer виявив, що деякі пацієнти з симптомами еболи насправді хворіли бактеріальними інфекціями, які й були причиною симптомів.
«Дана технологія може бути застосована, коли причина хвороби є невідомою, включаючи епідемії. Без сумніву, нам надзвичайно потрібно метод більш точної діагностики для підвищення можливостей сфери охорони здоров’я та клініки,» – говорить Сіма Джейн, медичний епідеміолог CDC.
Іншою унікальною характеристикою Taxonomer є здатність досліджувати профілі експресії генів людини, які дають інформацію про реакцію організму на інфекцію. «Для лікар це дає кращу інформацію, ніж звичайна ідентифікація причини хвороб,» – Керрі Бінгтон, професор педіатрії в університеті Юти та співдиректор Центру клінічної та трансляційної науки. «Цей метод також дозволяє встановити, чи пацієнт реагує на бактеріальну чи вірусну інфекцію, коли не вдалось виявити патоген чи причину захворювання.» Вона також зазначила, що даний метод є особливо корисним для лікування дітей, які зустрічаються з багатьма небезпечними захворюваннями у перші роки життя. «Розуміння реакції пацієнта є надзвичайно важливою. Я вірю, що це – зміна парадигми діагностики людей. Саме тому я хочу брати участь».
Джерело: Sciencedaily
Переклад з англійської: Ольга Тимчишин
