Nové nanosíto detekuje rezistentní bakterie přímo v krvi

TLDR verze: Výzkumníci z Rochesteru pomocí magnetického „nanosíta“ dovedou filtrovat nebezpečné bakterie přímo z krve. Hodí se to pro diagnózu, nikoliv léčbu. Mohlo by to ale urychlit odhalení antibiotikům rezistentních bacilů a zvýšit tak účinek léčby i méně efektivních léků. Studie tu.

Plíživá epidemie

Ačkoliv koronavirus teď strhává veškerou pozornost na sebe, také multirezistentní bakterie páchají stejnou neplechu jako vždy – a zabíjejí pacienty v nemalém množství! Americká CDC vloni odhadla, že antibiotikům rezistentní bakterie zabijí ročně jen v USA na 35 až 47 tisíc lidí. Ne tak, že by se podobná nákaza šířila tak virálně jako u COVID-19. Ale tak, že může jít na vcelku banální operaci tlustého střeva a pak nečekaně umřít na infekci ATB rezistentního bacilu.

S touto plíživou epidemií řada týmů bojuje po svém. (Někdo navrhuje sáhnout po upravené bakteriofágové terapii, a její možnosti působí optimisticky. Odhaduji nicméně, že v příštích pár letech to výzkum virů bude mít poněkud náročnější než doposud. Jiné týmy zase hledají či vylepšují antibiotika skrze různé metody. Někdo hledá léky u extremofilních bakterií žijících u sopek, další analyzuje lidové byliny, jiný zase studuje strojové učení analyzující možné kombinace antibiotik. Možností je zkrátka řada!

zdroj: Public Domain Pictures

Nejnověji s další možností přišli i vědátoři z Rochester Institute of Technology pod vedením výzkumnice Sin-jie Čchen. Povedlo se jim totiž vykoumat udělátko, které je schopno RAPIDNĚ IDENTIFIKOVAT bakterie v krvi! To by umožnilo mnohem rychleji zjistit příčinu onemocnění a tím pádem urychlit potřebnou zdravotní péči pro mnohé. I méně efektivní antibiotika by tak mohla být účinnější, pokud by se jich pacientovi dostalo více včas!

Toho všeho bylo přitom dosaženo zajímavým využitím nanotechnologie! Ty by mohly napomoct bakteriologickým supermanům zatnout tipec!

Na obrázku může být: text
zdroj: Warner Bros.

Magnetické nanosíto

Pojďme ale popořadě. Rochesterský pidi přístroj umí jednoduše na základě nanotechnologií fyzicky zachytávat bakterie, které jím projdou. Jeho principem jsou v zásadě malé magnetické kuličky o různých velikostech, které reagují na slavné pokusné bacily E. coli, popřípadě časem snad i jiné ATB rezistentní bakterie. Za chytání bacilů jsou pak zodpovědné malé mezírky mezi těmito kuličkami.

Vypadá jako triviálně, jako jakési nanosíto na bacily, ve skutečnosti k jeho návrhu ale posloužila komplexní paleta metod. Dynamika tekutin, výpočetní tomografie i umělá inteligence v součtu napomohla návrhu takové metody, která dovede zachytit až 86 % bakterií i při různém průtoku sondovaného krevního vzorku. Ve větší koncentraci na bariéře se pak snáze zjišťuje, který patogen obtěžuje organismus. Díky využití magnetismu by přitom metoda mohla být potenciálně upravitelná i pro jiné bacily.

Pohrajte si s interaktivní tabulkou, z níž pochází demonstrace velikosti tuna

Nabízí se samozřejmě otázka, zdali by tahle sranda nemohla pacienty rovnou léčit a filtrovat bacily v jejich krvi. Problém jaksi je, že i krevní buňky a další životně důležité komponenty v krvi můžou mít jaksi velikost patogenních bakteriích. A viry mají typicky velikost mnohem menší. Výzkumníci musejí ze vzorku nejprve odfiltrovat krvinky, které mají například v případě E. coli podstatně větší velikost. Až poté síto může odchytit patogeny menší. Pro diagnostiku je tedy nápad rozhodně užitečný, protože snáze zkoncentruje některé (ale ne všechny!) bacily! Prohnat jím veškerou svoji krev by však bylo výhodné asi jen pro pohřební ústavy. Alespoň prozatím.

zdroj: Vlastní, Wikipedia/CC

Kdy v praxi?

Udělátko je nicméně dle autorů studie překvapivě levné a jednoduché na výrobu, takže bychom se jej mohli v relativně dohledné době dočkat v klinických testech. A poté snad i v praxi! To při nejlepším možném výhledu umožní snad již v této dekádě širokou distribuci do laboratoří i nemocnic, a multirezistentní bakterie to budou mít díky šikovným vědátorům zase o něco těžší!

(Podobné síto nás tedy nespasí, ale ve válce s ATB rezistencí nelze čekat snadná vítězství. Všeobecně se očekává, že pokud bude trend rezistence bakterií stoupat, ze současných cca. 700 tisíc obětí rezistentních bakterií ročně by číslo mohlo vzrůst až na 10 milionů úmrtí v roce 2050. Současná pandemie COVID-19 (ačkoliv jde samozřejmě o vir, nikoliv ATB rezistentní bakterii) by tak nemusela zůstat osamocena. I menší vítězství je tak lepší než žádné – zvláště, pokud se na něm dá stavět dál!)

[Martin Lukáč, Ladislav Loukota ]

Víc o rezistenci také tuna:

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je vedatororg@seznam.cz

Diskuze