Британські дослідники розробили генетичний тест для виявлення мутації, яка пов'язана з виникненням глухоти після приймання антибіотиків аміноглікозидів, менш ніж за годину. У випробуваннях метод показав точність у більш ніж 99 відсотків і врятував трьох дітей від призначення протипоказаного їм антибіотика, а отже, майже напевно, і від втрати слуху. Результати опубліковані в журналі JAMA Pediatrics.
Unsplash
Як антибіотики можуть спричинити глухоту?
Як і з будь-якими ліками, застосування антибіотиків має бути раціональним і зваженим щодо співвідношення потенційних користі та шкоди від нього. Приміром, антибіотики із групи аміноглікозидів, якими часто лікують спричинені грамнегативними бактеріями інфекції, за високих доз або тривалого застосування можуть проявляти ототоксичність, тобто вражати органи слуху, іноді призводячи навіть до глухоти. Крім цього, у деяких людей (приблизно у 0.2 відсотка серед європейців) навіть одноразове застосування цих ліків майже напевно завершитися втратою слуху. Відомо, що це пов'язано із мутацією в мітохондріальній ДНК, що її позначають як m.1555A>G. Через це рибосомальна 12S РНК стає подібною до бактеріальної 16S РНК і тому вразлива до дії антибіотика, який окрім бактеріальних структур зможе вражати й структури пацієнта. Ця вразливість найбільше проявляється щодо волоскових клітин внутрішнього вуха, звідки і випливає ризик глухоти.
Людям із варіантом m.1555A>G не рекомендують використовувати аміноглікозиди. Але оскільки у важких випадках, коли антибіотики призначають негайно після діагностування інфекції, а аміноглікозиди є препаратами першого вибору, типове генетичне дослідження може зайняти кілька днів, існує потреба у швидкому визначенні наявності варіанту ризику. Над розробленням такого аналізу працюють вчені Манчестерського університету з колегами.
Як підійшли до питання науковці?
Зазвичай для виявлення у людини певного генетичного варіанту проводять полімеразну ланцюгову реакцію. Вона полягає у збільшенні кількості (ампліфікації) бажаних фрагментів ДНК (наприклад, якогось гена) у зразку для зручнішого та точнішого їх секвенування, тобто встановлення нуклеотидної послідовності, а відповідно — розшукуваних мутацій. Щоб накопичити в достатній кількості фрагменти ДНК, часто необхідно здійснити кілька десятків циклів, кожен із яких складається із кількох стадій, під час яких використовуються різні компоненти та почергово нагрівається й охолоджується зразок. Усе це вимагає суттєво більше часу (іноді кілька днів), ніж є у лікарів, коли вони мають приймати термінове рішення про доцільність призначення аміноглікозидів.
У новій роботі вчені спробували розробити генетичний аналіз на основі відносно нового методу, що називається петлевою ізотермічною ампліфікацією (LAMP). Як на це вказує назва, він здійснюється при постійній температурі, а до того ж усього в один цикл, що значно прискорює та здешевлює процедуру. Виявлення варіанту m.1555A>G задумали проводити у мазках із внутрішньої поверхні щік пацієнтів. Випробування технології провели на новонароджених дітях у двох лікарнях Великої Британії. Немовлят було обрано через те, що за британськими проколами лікування при виявленні у них бактеріальної інфекції препаратами першого вибору є, зокрема, аміноглікозиди.
Наскільки успішним було обстеження немовлят?
Доклінічні випробування методу, при яких порівнювали результати, отримані на зразках людей із уже відомим статусом носійства m.1555A>G, та на зразках новонароджених, статус яких невідомий, показали високу ефективність запропонованої технології. Так, на основі 306 зразків від 159 людей з'ясувалося, що тест має чутливість та специфічність на рівні 100 відсотків. При цьому результат можна було отримати уже 26 хвилин, а мінімальна кількість клітин, яких достатньо для надійних результатів, склала усього 16.
У лікарнях тестування провели на 751 новонародженій дитині. І в реальних умовах виявилося, що чутливість сягає 100 відсотків, тоді як специфічність — 99,2 відсотка. Загалом точність інструменту також оцінили у 99,2 відсотка. Із 526 дітей, які потребували антибіотиків, не вдалося отримати результат лише для 17,1 відсотка, а після вдосконалення системи — лише для 5,7 відсотка. При лікуванні трьох дітей із позитивним тестом на m.1555A>G лікарі відмовилися від використання аміноглікозидів, що вберегло пацієнтів від втрати слуху.
Метод є швидким, зручним і тому може знайти широке застосування у клінічній практиці для виявлення пацієнтів, яким призначення аміноглікозидів може принести більше шкоди, ніж користі.