13 июня 2013

Идентификация штаммов Salmonella

Согласно исследователям из Колледжа сельскохозяйственных наук штата Пенсильвания, новый подход сможет более чем наполовину уменьшить время, затрачиваемое сотрудниками здравоохранения на идентификацию штаммов Salmonella. Данные могут значительно ускорить реакцию на многие вспышки пищевого заболевания, позволяя эпидемиологам точно идентифицировать штаммы Salmonella, которые вызывают у людей заболевание и более быстро обнаружить и элиминировать источник заболевания.

«Ежегодно наблюдаются миллионы случаев сальмонеллеза (спрогнозированных ранее), заканчивающихся смертельными исходами, госпитализацией», — сообщила ведущий автор исследования Никки Шариат, исследователь — постдокторант по молекулярной микробиологии Департамента пищевых наук. «В данный момент, санитарно-гигиенические лаборатории используют методику, названную гелевым электрофорезом пульсового поля, или PFGE, для субтипирования штаммов Salmonella, и обычно требуются один — три дня, чтобы идентифицировать специфический штамм. Методика, которую разработали мы, зачастую, отнимает только один день».

Работая в сотрудничестве с Кэрол Сандт, ученой из Лабораторного бюро отделения клинической микробиологии в Министерстве здравоохранения Пенсильвании и «Eija Trees», микробиолог Центра контроля и профилактики заболеваний США, Шариат использовала образцы Salmonella, предоставленные государственным отделом здравоохранения. Результаты исследования были опубликованы онлайн в майском выпуске журнала «Клиническая микробиология».

«По сравнению с текущим методом, используемым в национальном и мировом масштабе при субтипировании Salmonella, наш подход быстрее», — сказала Шариат. «Значение этого заключается в том, что Вы должны отследить источник вспышки как можно быстрее, прежде, чем Вы начнете настаивать на закрытии ресторанов и фермерских хозяйств. Важно точно определить источник распространения бактерий – чем быстрее Вы это сделаете, тем быстрее, Вы сможете ответить на вспышку заболевания».

Работая под руководством Эдварда Дадли, доцента и профессора пищевых наук «Casida Development», Шариат разработала новый подход, чтобы идентифицировать штаммы Salmonella серотипа Newport. Метод сосредоточен на двух вирулентных генах, и двух новых областях ДНК Salmonella и назван кластерным регулярным промежутком коротких рецидивирующих повторений, или CRISPRs. Исследователи разработали метод мульти-вирулентно-очаговой последовательности типирования или MVLST, который может обнаружить специфические различия штаммов в ДНК этих четырех местоположений. Исследователи определили свой метод как CRISPR-MVLST.

Согласно Шариат, Newport — третий по распространенности серологический вариант Salmonella, и случаи его появления увеличились на 46 процентов в период с 1999 по 2009 год. В 2009 году, Newport представлял 9,3 процента от общей численности случаев сальмонеллеза.

«Значение нашей работы состоит не только в том, что мы можем субтипировать штаммы Salmonella за половину времени или меньше по сравнению со временем в протоколе, который используется в данное время», — сказала она. «Также наш подход очень сопоставим в условиях данных — наш метод дал результат, который точен и подобен теперь широко используемому PFGE-методу».

Ученые проверили точность своего CRISPR-MVLST метода в импровизированном слепом исследовании. К концу научно-исследовательской работы они применили свой анализ при вспышке сальмонеллеза, связанной с помидорами, которая случилась в Пенсильвании летом 2012 года, во время которой заболели 37 человек.

«Министерство здравоохранения Пенсильвании прислало нам 20 посевов, 10 выделенных при вспышке и 10 вне нее, и мы провели анализ, не зная, которые были с ней связаны», — объяснила Шариат. «Мы были в состоянии точно идентифицировать те, которые были связаны со вспышкой».

«Дополнительно к этому, последовательность ДНК – это в основном текстовый файл, который очень легок для передачи сообщений и совместному использованию национальными и всемирными лабораториями», — сказала Шариат. «Данные определенно являются достаточно устойчивыми».

Шэриэт объяснила, что новый метод отличен от других, потому что он изучает последовательность ДНК, тогда как другой метод в основном усекает ДНК на малые части, без фактического предоставления информации о последовательности.

«У пятидесяти процентов бактерий есть CRISPR-области, и использование их для идентификации было проделано довольно со многими бактериями, такими как Mycobacterium tuberculosis (микобактерии туберкулеза), так же как и с некоторыми, вызывающими пищевые заболевания, такими как Campylobacter и E. coli», — сказала Шариат.

Также исследованию способствовали Родольф Баррангу из Департамента питания, биопроцессов и пищевых наук при Университете штата Северная Каролина и Маргарет Киркнер, аспирант кафедры пищевых наук Университета штата Пенсильвания.

Источник: sciencedaily.com

Далее по теме: