Бактерии хорошо мутируют, чтобы стать устойчивыми к антибиотикам. В качестве одного из способов борьбы с проблемой устойчивости к противомикробным препаратам Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) призвали к разработке новых диагностических средств для выявления и помощи в лечении инфекционных заболеваний.«В клинике действительно не хватает инструментов для визуализации бактериальных инфекций», — объясняет Санджив Сэм Гамбхир, доктор медицинских наук, председатель отделения радиологии и директор отдела точного здравоохранения и комплексной диагностики Стэнфордского университета в Калифорнии. «Нам нужно то, что бактерии едят, а ваши клетки, так называемые клетки млекопитающих, не едят. Оказывается, есть такой агент, и этот агент — мальтоза, которая поглощается только бактериями, потому что у них есть транспортер, называемый переносчиком мальтодекстрина, на их клеточной стенке, который способен поглощать мальтозу и небольшие производные мальтозы ».
Традиционный способ диагностики бактериальной инфекции включает биопсию инфицированной ткани и / или крови и анализы культур. Гамбхир и его коллеги разработали новый индикатор для позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), 6 "-18F-фтормальтотриоза, который предлагает неинвазивные средства обнаружения. Агент является производным мальтозы и помечен радиоактивным фтором-18 (18F).
Для этого исследования индикатор был оценен в нескольких клинически значимых бактериальных штаммах в культурах и на моделях мышей с использованием сканера микро-ПЭТ / КТ. Его использование для помощи в мониторинге лечения антибиотиками также оценивалось на крысах.Результаты показывают, что 6-18F-фтормальтотриоза поглощалась как грамположительными, так и грамотрицательными штаммами бактерий, и она была способна обнаружить Pseudomonas aeruginosa на клинически значимой мышиной модели раневой инфекции.Гамбхир отмечает: «Это первый раз, когда эта конкретная мальтотриоза, меченная фтором-18, была синтезирована и использована в моделях на животных.
Она способна улавливать бактерии, которые могут присутствовать в любом месте вашего тела, и это не приводит к визуализирующий сигнал от места заражения, в котором не участвуют бактерии ».Он отмечает, что новый агент даже выявил инфекцию в сердце животного. «Мы могли обнаружить очень маленькие бактериальные очаги в сердечном клапане.
А затем, когда этих животных лечили антибиотиком, мы могли видеть, что сигнал ушел в сердце. Итак, свойства индикатора чувствительность, специфичность, низкая фоновый сигнал по всему животному теперь способствует его передаче людям ».
Результаты этого доклинического исследования демонстрируют, что 6-18F-фтормальтотриоза является новым многообещающим индикатором для диагностики большинства бактериальных инфекций и может изменить клиническое ведение пациентов, страдающих инфекционными заболеваниями бактериального происхождения.Заглядывая вперед, Гамбхир говорит: «Есть надежда, что в будущем, когда у кого-то будет потенциальная инфекция, такой подход, заключающийся в введении пациенту фтормальтотриозы и визуализации их на ПЭТ-сканере, позволит локализовать сигнал и, следовательно, бактерии.
И затем, когда вы лечите их, можно убедиться, что лечение действительно работает — так что, если оно не работает, можно быстро перейти на другое лечение (например, другой антибиотик). Такие результаты очень важны для пациентов, потому что они, скорее всего, приведут к совершенно новым способам лечения пациентов с бактериальными инфекциями, независимо от того, где эти инфекции могут скрываться в организме ».