hirdetés

A bakteriális meningitis gyors és pontos diagnosztikája

Egy DNS-meghatározásra alkalmas eljárás lehetőséget ad a bakteriális agyhártyagyulladás kórokozójának gyors és pontos azonosítására. Az időigényes tenyésztéssel ellentétben a SERS vizsgálatot az antibiotikum-kezelés sem zavarja.

hirdetés

Brit kutatók a Chemical Science legújabb számában mutatják be kísérletsorozatukat, amelyben az úgynevezett felületerősített Raman-spektroszkópiával (SERS, surface enhanced Raman spectroscopy) egyszerre sikerült azonosítaniuk a bakteriális meningitis leggyakoribb kórokozóit. A DNS-szekvenálásra és az ezzel összekapcsolt fényszórás-mérésre épülő vizsgálóeljárás az agyi-gerincvelői folyadékban jelen lévő baktériumok mennyiségi meghatározására is alkalmas. A DNS-szekvencia diagnosztikai célú meghatározásra alkalmazott polimeráz-láncreakcióval (PCR, polimerase chain reaction) szemben a SERS legfőbb előnye a többféle kórokozó egyidejű, egymás melletti kimutatása, a DNS-beli „molekuláris ujjlenyomatok” spektroszkópiai megjelenítése révén. Emellett a SERS érzékenysége is nagyobb: segítségével akár pikomolnyi mennyiségű DNS-mintából is eredményesen azonosíthatók a kórokozók. További előnye, hogy nem igényli a komplex minta alkotóelemeinek előzetes szétválasztását.

A többlépcsős detektálási folyamat első lépéseként a kutatók a vizsgálandó baktérium DNS-ét tartalmazó elegyhez kétféle DNS-próbaszekvenciát adtak. A baktérium egyedi, ismétlődő szekvenciaelemeihez (az úgynevezett „molekuláris ujjlenyomatokhoz”) kötődni képes próbaszekvenciák egyikét fluoreszkáló festékmolekulával jelölték. Az egymást kiegészítő (komplementer) DNS-szakaszok megfelelő körülmények között egymással összekapcsolódtak (hibridizáltak), vagyis a baktérium DNS-ének kettős fonala megkötötte a próbaszekvenciákat. Ilyen módon lehetővé vált a baktérium módosított DNS-ének elválasztása az elegy többi összetevőjétől, a felesleges próbaszekvenciákat pedig eltávolíthatták a közegből.

A következő lépésben egy λ-exonukleáz nevű enzimet adtak a most már csak a módosított baktérium DNS-eket tartalmazó mintához. Ez rövid szakaszokra hasította és így leválasztotta a bakteriális DNS-ről a festékkel jelölt próbaszekvenciát. Ezután az elegytől elválasztott hasított próbaszekvenciát – amely tehát specifikus a bakteriális DNS-re és mennyisége azzal egyenértékű – egy ezüst nanorészecskéket tartalmazó oldattal elegyítették. Megfelelő reagensek hozzáadása esetén a nanoméretű fémrészecskék képesek magukhoz vonzani a DNS-szakaszokat, majd ők maguk is mintegy összecsapzódnak. Így a mintában a fluoreszkáló festékkel jelölt DNS-szakaszokat nagy koncentrációban tartalmazó gócpontok alakulnak ki. Ha ilyen állapotban megfelelő hullámhosszúságú lézerfénnyel sugározzák be a mintát, akkor a festékmolekulák fényszórása a mintában szabadon úszkáló molekulák fényszórásának sokszorosa (ez a felületi erősítés).

A Raman-spektroszkópiával detektált jelintenzitás pontos információt adott a DNS-próbaszekvenciával összekapcsolódott bakteriális DNS mennyiségéről. A kutatók hígítási próbákkal és számításokkal igazolták, hogy a kimutathatóság alsó határa a pikomolos koncentrációtartományba esik. E vizsgálatsorral külön-külön többféle baktérium minőségi és mennyiségi meghatározását is elvégezték. Ezután komplex minták vizsgálatában tesztelték az eljárás teljesítőképességét, és kimutatták, hogy a megfelelő próbaszekvenciák és több különböző fluoreszcens festék alkalmazásával lehetőség van a különféle kórokozók – nevezetesen a Neisseria meningitidis, a Streptococcus pneumoniae és a Haemophilus influenzae – DNS-ének egyidejű, egymás melletti minőségi és mennyiségi meghatározására.

Az akut bakteriális meningitis leggyakoribb kórokozói a Neisseria meningitidis, a Streptococcus pneumoniae és a Haemophilus influenzae, amelyek hagyományos kimutatása a betegséget okozó mikroorganizmus kitenyészésén alakul. Ez egyfelől időigényes (akár 36 óra is eltelhet a baktérium azonosításáig), másfelől lényeges hátránya, hogy beteg mintavételt megelőző antibiotikum szedése zavarhatja a kórokozó eredményes tenyésztését. Vélhetően ezzel magyarázható, hogy – az irodalmi adatok tanúsága szerint – a bakteriális meningitis feltételezett eseteinek nagy hányadában a tenyésztés végül nem igazolja a gyanút. E nehézségeket hidalják át a DNS-kimutatásra alkalmas eljárások – ilyen például a mikroorganizmus DNS-szekvenciáinak sokszorozására, majd ezt követő minőségi és mennyiségi meghatározására alkalmas PCR, ennek alkalmazásakor viszont a bakteriális DNS-maradványok zavaró hatásával kell számolni. Mivel a hatásos kezelés lényeges eleme az időfaktor, a kórokozó gyors és megbízható felismerésére alkalmas műszeres analitikai módszerek keresése napjainkban is időszerű probléma, amelynek megoldását segítheti az itt bemutatott felületerősített Raman-spektroszkópia.

Noha a széles körű klinikai alkalmazáshoz elengedhetetlen a megfelelő műszerekkel felszerelt laboratóriumi háttér, a kutatók úgy látják, a SERS diagnosztikai célú alkalmazásának elterjedése lehet a jövő útja. Mint mondják, jó alternatívája lehet a jelenlegi PCR-alapú diagnosztikai eljárásoknak, elősegítve bármilyen DNS-tartalmú mikroorganizmus – baktériumok, vírusok és gombák – által okozott fertőzés gyors és megbízható kórismézését. Emellett több olyan betegségről is említést tesznek közleményükben, amelyek diagnosztikájában már ma is kiaknázhatók a SERS nyújtotta lehetőségek. Ide sorolható a cisztás fibrózis, amelynek molekuláris genetikai diagnosztikájára elsőként alkalmaztak SERS eljárást a betegség kialakulásáért felelős gén (az aktív kloridtranszportot szabályozó transzmembrán fehérjét kódoló gén) mutációjának kimutatására. Egy másik hivatkozott közleményben a methicillin-rezisztens Staphylococcus aureus (MRSA) három különböző DNS-szekvenciájának egyidejű kimutatására alkalmaztak hasonló eljárást. A SERS rákdiagnosztikai alkalmazására – nevezetesen az emlőrák jellemző biomarkerének számító két gén egyidejű kimutatására – is van irodalmi példa.

Dr. B. D.
a szerző cikkei

hirdetés
Olvasói vélemény: 0,0 / 10
Értékelés:
A cikk értékeléséhez, kérjük először jelentkezzen be!
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés

blog

Egy 57 éves, frissen kezelni kezdett hypertoniás, dohányzó férfibetegnél korábban, hegymenetben jelentkezett már anginaszerű panasza, ami miatt kardiológushoz előjegyezték. Most favágás közben jelentkezett retrosternalis szorító-markoló fájdalom.

Amennyiben a képalkotó szakemberek számára rendelkezésre áll egy iPhone vagy egy iPad készülék, rengeteg minőségi radiológia-orientált alkalmazás közül választhatnak. A más operációs rendszert használók számára jelenleg sokkal korlátozottabbak a lehetőségek.

Úgy látszik, a fül- orr- gégészetet egyre szorosabb szálak fűzik össze a babasamponnal. Most kiderült, hogy alkalmas nasenendoscopia, azaz orrtükrözés során páramentesítésre is, legalábbis thaiföldi kollégák szerint.

Azok számára, akik tudják, mik a gyógyszer hatóanyagai, a mélyvénás trombózis miatti halálesetekről szóló hír nem annyira meglepő. A Diane kombinációban tartalmaz ciproteron-acetátot és az etinil-ösztradiolt.