Lietuvos mokslininkai kuria greitesnį antibiotikų testą

Lietuvos mokslininkai kuria technologiją, kuri antibiotikų jautrumo tyrimo rezultatus galėtų pateikti ne per vieną–tris dienas, kaip dažnai būna dabar, bet per kelias valandas. Tai leistų greičiau nustatyti, kuris vaistas veiksmingas konkretaus paciento infekcijos sukėlėjui.

Vilniaus universiteto Gyvybės mokslų centro (VU GMC) komanda šį metodą kuria kartu su Fizinių ir technologijos mokslų centro, Gamtos tyrimų centro (GTC) bei Malmės universiteto Bioplėvelių tyrimo centro Švedijoje tyrėjais. Projektą finansuoja Lietuvos mokslo taryba.

Komandai vadovaujančio dr. Roko Žalnėravičiaus teigimu, greitesnis bakterijų jautrumo antibiotikams nustatymas būtų svarbus ne tik diagnostikos patogumui. Anksčiau sužinojus, kuris vaistas veiksmingas, būtų galima greičiau skirti tikslingą gydymą ir išvengti nereikalingo antibiotikų vartojimo.

Bioplėvelė tampa biologiniu indikatoriumi

Mokslininkai tyrinėja bakterines bioplėveles – natūraliai susidarančias bakterijų bendrijas, kurias gaubia apsauginė polimerinė matrica. Ji padeda mikroorganizmams išgyventi nepalankiomis sąlygomis, apsisaugoti nuo žmogaus imuninės sistemos poveikio ir antibiotikų.

Bioplėvelės gali formuotis ant stiklo, metalo, plastiko ir audinių, todėl jų aptinkama ir ant medicinos prietaisų, tokių kaip kateteriai, infuzijos sistemos ar implantai. Žmogaus organizme ar žaizdose susidariusios bioplėvelės gali sukelti sunkiai gyjančias infekcijas ir kitas komplikacijas.

Bioplėvelėse esančių bakterijų atsparumas antibiotikams gali būti iki tūkstančio kartų didesnis nei pavienių bakterijų. Tokiais atvejais vien antibiotikų gydymui kartais nepakanka, todėl gali prireikti pakartotinai valyti žaizdas ar chirurgiškai pašalinti pažeistus audinius.

Įprastai pacientui atliekama antibiotikograma: iš biologinio mėginio bakterijos pirmiausia išauginamos ir identifikuojamos, o vėliau nustatoma, kuriems antibiotikams jos jautrios. Šis tyrimas paprastai trunka nuo vienos iki trijų dienų.

VU GMC kuriamas metodas remiasi bakterijų gebėjimu perduoti elektronus į aplinką. Bakterijų ląstelėse vykstant medžiagų apykaitos reakcijoms susidaro elektronai, o tam tikromis sąlygomis dalis jų perduodama už ląstelės ribų. Jei bakterijos auga ant elektrai laidaus paviršiaus, pavyzdžiui, elektrodo, šį procesą galima fiksuoti elektrocheminiais metodais.

Tai leidžia realiuoju laiku stebėti bioplėvelėje esančių bakterijų aktyvumą. Į sistemą pridėjus antibiotiko, vertinama, kaip kinta bakterijų metabolinis aktyvumas. Jo sumažėjimas rodo, kad vaistas slopina arba inaktyvuoja bakterijas. Taip pati bioplėvelė tampa biologiniu indikatoriumi, padedančiu įvertinti antibiotiko poveikį nelaukiant kelių dienų.

Technologija dar neparengta klinikinei praktikai

Tyrimas tęsiamas, o jo rezultatai kol kas dar nepaskelbti. Mokslininkai pabrėžia, kad iki technologijos pritaikymo klinikinėje praktikoje dar reikia nemažai darbo, nors pirmieji rezultatai pranoko pirminius lūkesčius.

Šis metodas ateityje būtų ypač aktualus pacientams, kuriems bioplėvelių sukeltos infekcijos kelia didžiausią pavojų, tarp jų vyresnio amžiaus žmonėms ir pacientams, susiduriantiems su sunkiai gyjančiomis žaizdomis. Tiksliau parenkant antibiotikus taip pat būtų galima mažinti perteklinį jų vartojimą ir lėtinti antibiotikams atsparių bakterijų plitimą.

Projekte taip pat dalyvauja GTC jaunesnioji mokslo darbuotoja dr. Eglė Malachovskienė, VU GMC bakalauro studentė Rugilė Jonaitytė ir magistrantė Evelina Lukaitė.