Magnetická rezonance umožní detekovat bakterie i viry

• | Tisk |

Podrobnosti

Vytvořeno 15. září 2009

Napsal Anna Průchová

Magnetická rezonance (MRI) je velmi spolehlivá moderní zobrazovací metoda, která se s úspěchem používá k diagnostice mnoha onemocnění. Jde však o drahou záležitost, kterou si každá nemocnice nemůže dovolit. Velikost a cena MRI je dána především silou magnetu, který je v přístroji použit. Výzkumný tým pod vedením Ralpha Weissledera a Hakho Lee z Harvardu a General Hospital v Bostonu si dali za cíl zjednodušit MRI natolik, aby se dala použít jako malé přenosné zařízení k detekci bakterií a virů. „Podařilo se nám vytvořit přenosný přístroj vážící pouhých 500 gramů. Rozlišení výsledného obrazu je samozřejmě nižší než u velkých MRI. Pokud ale měříme bakterie, není vysoké rozlišení zapotřebí,“ říká Hakho Lee.

Zařízení v sobě spojuje principy mnoha diagnostickým metod, které se v medicíně k detekci látek používají. Vzorek z těla pacienta (krev, sliny a celá řada dalších materiálů) se nejprve smísí s nanočásticemi z oxidu železitého, které na povrchu pokrývají specifické protilátky. Díky nim se nanočástice mohou navázat na příslušnou bakterii. Pokud jsou ve vzorku přítomny hledané bakterie, protilátky se na ně naváží a vytvoří se tak komplex bakterií, protilátek a nanočástic. Směs se propláchne a nenavázané částice se nechají odplavit. Kovové nanočástice pak v magnetickém poli vydávají signál, který přístroj zachycuje a zpracovává.

Supercitlivý test identifikuje bakterie během půlhodiny

Vysoce úspěšný je přístroj například v diagnostice tuberkulózy. Tuberkulózou (TBC) je infikována celá jedna třetina světové populace. Diagnostika TBC je drahá a trvá dlouho, a to i ve vyspělých zemích s dostatečným laboratorním vybavením. V rozvojových zemích, kde se infekce vyskytuje nejčastěji, je diagnostika často zcela nemožná. Největší problém v diagnostikování tuberkulózy spočívá v časové náročnosti dostupných testů. TBC je způsobena bakterií Mycobacterium tuberculosis. Nejpřesněji se dá TBC diagnostikovat tak, že se mykobakteria ze vzorku kultivují v laboratoři. „Pokud je vzorek pozitivní, vyroste tímto způsobem za několik týdnů kolonie bakterií,“ vysvětluje Ralph Weissleder. Mykobakteria však rostou velmi pomalu, proto si tento způsob diagnostiky vyžádá nejméně pět týdnů.

Nejlevnějším a zároveň nejrychlejším způsobem, jak diagnostikovat TBC, jsou kožní testy. Ty však přestávají fungovat v případě, že má pacient oslabenou imunitu. Nefungují proto např. u pacientů nakažených virem HIV. Diagnostické testy založené na práci s DNA mykobakterií zase vyžadují náročné přístrojové vybavení a přípravu vzorků.


Novému detektoru na bázi miniaturní MRI pro diagnostiku TBC stačí, aby bylo v odebraném vzorku přítomno pouhých 20 mykobakterií. Detekce trvá přibližně půl hodiny a je stejně spolehlivá jako kultivace bakterií v laboratoři. Velkou výhodou nové metody je její jednoduchost. Vzorkem může být prakticky jakýkoliv biologický materiál jako krev, sliny, sputum apod. Vzorek získaný od pacienta není třeba nijak upravovat, jen se smísí s nanočásticemi. Detekovat je možné nejen bakterie, ale i viry, DNA, glukózu či proteiny.

Výzkumníci věří, že metoda pomůže k rychlejší a snadnější diagnostice celé řady nemocí. Značné rozšíření si slibují zejména v oblasti infekčních nemocí. Na stejném principu by bylo možné monitorovat i úspěšnost protinádorové léčby či léčby cukrovky. 

Výsledky své práce zveřejnili vědci v časopise Angewandte Chemi.

Zdroje:

• BOURZAC, Katherine. Rapid TB Detector. Technology Review [online].  <http://www.technologyreview.com/> 
• BOURZAC, Katherine. Speeding Up Diagnosis. Technology Review [online]. <http://www.technologyreview.com/>.