工程pathogen-binding蛋白质使快速隔离传染性细菌的液体

确定类型的细菌感染的根源在临床样本从活组织,如血液、尿液或关节液,快速识别最好的抗菌治疗仍然是一个艰巨的挑战。标准方法的培养可以采取天揭示病原体,和他们经常无法把他们完全光。

唐纳德·因格贝尔的团队领导,医学博士博士在哈佛大学生物工程研究所的报告方法公共科学图书馆,使传染性细菌的快速隔离和浓度从复杂临床样本来帮助加速细菌鉴定,它应该能够加快抗生素药物敏感性测定。

“我们利用FcMBL吗?转基因pathogen-binding蛋白我们为脓毒症的治疗设备开发计划?开发一个快速和简单的技术来帮助克服这个障碍诊断,“因格贝尔说,Wyss研究所的创始董事,Judah Folkman的血管生物学教授哈佛医学院和血管生物学程序在波士顿儿童医院,和哈佛大学的生物工程教授约翰·a·保尔森工程和应用科学学院。“使用临床联合流体样品,我们能够表明,该方法可以快速有效地隔离细菌病原体为各种各样的后续分析,包括PCR,这是常用的分子诊断在临床实验室。”

FcMBL是一种重组的人类血液蛋白,甘露糖结合凝集素(MBL),融合抗体Fc域的一部分。工程蛋白质可以绑定到超过90种不同的微生物病原体和毒素,包括真菌、细菌、病毒和寄生虫,它甚至结合抗生素耐药生物体。

早期的研究[链接]因格贝尔的团队使用FcMBL类似血液净化装置的重要组成部分对脓毒症治疗。Wyss研究所的努力专注于病原体捕获在不同的应用程序是由美国国防高级研究项目局(DARPA)。

“鉴于我们的令人兴奋的结果使用FcMBL病原体摆脱血液流动,我们问我们是否也可以捕获活细菌从临床样本的详细分子分析”迈克尔说超级,博士,Wyss高级职员科学家曾帮助领导这项研究工作。

作为起点,团队研究样本来自关节或关节置换患者感染,病原体金黄色葡萄球菌会导致痛苦的炎症或人工表面形成细菌生物膜,通常呈现为健康危害,导致关节故障或脓毒症。

“我们表明FcMBL-coated磁珠绑定到12临床金黄色葡萄球菌隔离这些培养后感染关节液和使用磁铁我们可以隔离;然而,在我们的初步研究中,FcMBL-beads没有绑定金黄色葡萄球菌直接在感染关节液。然后我们意识到,免疫细胞和患者样本中的因素掩盖了糖分子的细菌通常FcMBL结合。再加上复杂的临床样本的粘滞性质阻碍融合蛋白的功效,“超级说。

团队弥补这两个问题的鸡尾酒的酶。当接头样品预处理的鸡尾酒,蛋白酶酶消除了干扰免疫因素使细菌表面糖FcMBL绑定,而另一个酶的混合,透明质酸酶,分解类大型聚合物负责联合高粘度的液体。

“使用这种方法,我们能够隔离和致病性金黄色葡萄球菌细胞集中在只有2个小时,这将使一个巨大的差异在临床的设置,特别是在这种情况下,病原体不能培养的样品。这可以让我们快速往往关键的情况下,最好的抗菌治疗选择”阿兰Bicart-See说,医学研究的第一作者Wyss研究所访问学者收集了样本在医院Joseph-Ducuing在图卢兹,法国,他专门从事传染病。

后隔离,致病菌可以是分子识别的方法寻找DNA片段的存在特定候选病原体或被质谱,一种技术,它可以调查所有致病蛋白质存在于一个示例。Wyss研究者还认为,该方法将促进抗生素敏感性测试由于细菌与检索的方法是活的。

“这隔离技术应该能够被用于快速识别病原体在其他临床样本包括血液、尿液、唾液、脑脊髓液,因此,它将希望缩短所需的时间供医生选择最优治疗。除了拯救更多的生命,这种新方法还应该减少使用广谱抗生素治疗,或次优方案,从而,减少耐药生物体的发展成为一个更一般的威胁从长远来看,“因格贝尔说。