对高优先级病原体的快速抗生素敏感性测试

抗生素耐药性危机的核心是缺乏一种快速和通用的抗生素敏感性测试(AST)，该测试可以评估感染病原体对抗生素的敏感性，从而在护理点直接为治疗决策提供信息。在3月19日发表在开放获取期刊上的两篇新论文中公共科学图书馆生物学来自加州理工学院(California Institute of Technology) Rustem Ismagilov实验室的研究人员开发了两种截然不同、高度创新的AST方法，用于在极短时间(约30分钟)内直接测量病原体对β -内酰胺(一种包括青霉素在内的抗生素)的敏感性。

快速“基因型”检测能检测出病原体中存在的抗生素耐药性基因，但这些检测只能检测出无数潜在抗生素耐药性机制中的一小部分。相比之下，“表型”测试直接测量病原体对抗生素的反应，因此是金标准。然而，大多数表型测试需要病原体的培养，因此太慢(需要数小时到数天)。

新的表型测试对抗生素暴露后病原体核酸浓度的微小变化进行了量化，并有望用于影响DNA复制的快速生长的病原体和抗生素。然而，目前还没有针对生长缓慢的病原体或不能立即影响DNA复制的抗生素，如β -内酰胺(最重要的类之一)，开发这些快速ast的方法。

AST开发的这一突破是通过测量暴露于抗生素后的细菌DNA的可及性而实现的。Beta-lactam抗生素通过抑制细菌制造和修复自身的能力而发挥作用细胞壁。因此，研究人员推断，细菌对β -内酰胺的耐药性或易感性可以通过测量有多少DNA不再被完整的细胞壁保护，从而第一次直接连接细胞壁损伤与快速DNA读出。

”这个项目的最激动人心的部分之一是意识到我们可以使用DNA读出测量抗生素敏感性,即使被测试的抗生素并不直接影响细菌的DNA复制”Nathan Schoepp说前Ismagilov实验室博士生,这两项研究的合著者。

每种AST方法都代表了一种创新的方法，需要克服快速确定病原体对β -内酰胺敏感性的固有挑战。每一篇论文包括试点实验患者样本，表明相关性和潜力，这些测试最终被转化为临床的设置。

重要的是，这两种方法针对的是美国疾病控制与预防中心列出的最大抗菌素耐药性威胁的三个最优先事项中的两个:耐碳青霉烯类肠杆菌科(CRE)和淋病奈瑟菌。

“最终，我们希望设计出在临床环境中有用的诊断测试，”加州理工学院博士生、两项研究的合著者艾米丽·萨维拉(Emily Savela)说。“当直接处理患者样本和护理点时间标准时，会增加很多复杂性。我们的研究团队致力于在开发的早期阶段识别并纳入这些附加变量。”

这两篇论文中的临床工作是通过加州理工学院团队与共同作者Jeffrey Klausner博士(艾滋病保健基金会和加州大学洛杉矶分校)、Olusegun O. Soge博士(华盛顿大学全球健康性传播感染实验室)和Omai Garner博士(加州大学洛杉矶分校)的合作而得以实现的。

将这些新的AST方法应用到临床还需要大量的工作;然而，研究小组乐观地认为，这些新功能最终将为一种通用的、快速的技术铺平道路测试的抗生素敏感性。

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