В фильме Мэри Поппинс главный герой поет, что «ложка сахара помогает лекарству исчезнуть». Теперь исследователи Johns Hopkins Medicine показали, как радиоактивный сахар в сочетании с широко используемой технологией визуализации вскоре может помочь врачам улучшить работу медицины, позволив им быстро обнаруживать и контролировать инфекции от самой большой группы бактериальных патогенов, угрожающих людям.
В новом инструменте визуализации используется позитронно-эмиссионная томография — широко известная как ПЭТ-сканирование — для неинвазивного обнаружения и отслеживания опасных инфекций, вызванных микробным семейством Enterobacterales, группой, в которую входят штаммы Escherichia coli, вызывающие пищевое отравление; Klebsiella pneumoniae, причина пневмонии и серьезная угроза для пациентов, ослабленных COVID-19; и Yersinia pestis, бедствие, вызвавшее пандемию чумы «Черная смерть» в XIV веке, унесшая жизни 75% населения мира.
Бактерии Enterobacterales также были отмечены Центрами по контролю и профилактике заболеваний США как «неотложные и серьезные угрозы устойчивости к антибиотикам» из-за их частых мутаций в штаммы, устойчивые к лекарствам.
Новый диагностический инструмент описан в статье, опубликованной 14 апреля 2021 года в журнале Science Translational Medicine . Он возник в результате творческого сочетания существующей технологии ПЭТ-сканирования — сложной системы трехмерной визуализации для визуализации таких заболеваний, как рак, — с сорбитолом, молекулой, используемой в производстве продуктов без сахара. Этот метод основан на любви к сорбиту грамотрицательных бактерий (классификация бактерий на основе их устойчивости к определенной процедуре окрашивания), таких как Enterobacterales, и того факта, что другие микроорганизмы, раковые образования и человеческие клетки не поглощают его.
«Мы преобразовали уже имеющийся радиоактивный индикатор визуализации в меченную изотопами молекулу сорбита, которая будет освещать скопления грамотрицательных бактерий в организме во время ПЭТ-сканирования», — говорит старший автор исследования Санджай Джейн, доктор медицины, профессор педиатрии и радиологии. и радиологическая медицина в Медицинской школе Университета Джона Хопкинса; и профессор международного здравоохранения Школы общественного здравоохранения Блумберга Джонса Хопкинса.
В предыдущем исследовании исследователи продемонстрировали, что ПЭТ-сканирование с использованием их нового индикатора сахара — химически известного как 2-дезокси-2 [18F] фтор-D-сорбит (18F-FDS) — успешно выявляет инфекции Enterobacterales у мышей. На этот раз команда провела клиническое исследование, чтобы оценить безопасность и эффективность метода ПЭТ 18F-FDS. Работа была выполнена в сотрудничестве с учеными из Фонда сердечно-сосудистой системы Колумбии — Международной больницы Колумбии (Пьедекуэста, Колумбия).