Как быстро определить предрасположенность к ототоксичности, вызванной аминогликозидами?

Аминогликозидные антибиотики применяют во всем мире для лечения грамотрицательных инфекций. Эффективность и оптимальный профиль безопасности этих препаратов доказаны, но при длительном использовании или применении в высоких дозах вызывают ототоксичность, которая проявляется вестибулотоксичностью или кохлеотоксичностью. Некоторые новорожденные особенно склонны к развитию такого осложнения из-за генетических особенностей. Ученые из Великобритании разработали экспресс-тест, который поможет выявить таких детей и назначить им подходящее лечение¹.

У кого аминогликозиды могут вызвать ототоксичность и зачем нужна диагностика?

В 1991 году Hu DN. et al. выяснили, что в некоторых семьях

существует предрасположенность к ототоксичности, вызванной аминогликозидами (AIO), при которой однократная доза препарата может вызвать сильную и необратимую потерю слуха²

В 1993 году Ryu DH. et al. показали, что эта реакция на лекарство связана с вариантом митохондриального генома в MT-RNR1, m.1555A>G. Вариант m.1555A>G вызывает конформационное изменение в структуре эукариотической субъединицы 12S рибосомной РНК. Субъединица 12S становится похожей на бактериальную субъединицу 16S рибосомной РНК, в результате чего на нее действуют аминогликозиды. Эффект этого повышенного сродства наиболее заметен в волосковых клетках внутреннего уха, что приводит к повреждению клеток и развитию AIO³.

Для лечения неонатальных инфекций стандартно применяют бензилпенициллины и аминогликозиды в комбинации. Альтернатива аминогликозидам — цефалоспорины, но к этим препаратам быстро развивается микробная устойчивость. Поэтому аминогликозиды остаются предпочтительными препаратами первой линии, но детям с вариантом m.1555A>G нужно назначать цефалоспорины¹.

При лечении неонатальной инфекции, антибиотики вводят в течение часа после постановки диагноза, и существующие генетические технологии не могут быстро генотипировать m.1555A>G. Ученые разработали платформу быстрого генотипирования для варианта m.1555A>G и оценили, можно ли внедрить эту технологию, чтобы избежать AIO, не нарушая обычную клиническую практику в отделениях интенсивной терапии новорожденных (ОИТН).

Кого исследовали и что определяли

Платформа Genedrive — прибор с быстрым термоциклированием, запрограммированный на петлевую изотермическую амплификацию с последующим анализом расплава (MT-RNR1 POCT). Анализ разработан для генотипирования m.1555A>G из буккального (щечного) мазка для дифференциации аллелей дикого типа и вариантных аллелей с помощью анализа пика плавления. 

Доклиническую аналитическую специфичность оценили с помощью клинического исследования «случай-контроль» с буккальными образцами новорожденных, младенцев и взрослых (всего 159 человек и 304 образца). Анализ протестировали на образцах от людей разных этнических групп, оценили перекрестную реактивность и влияние потенциально мешающих веществ.

С помощью новой методики ученые обследовали 526 новорожденных, получавших аминогликозиды. У всех детей взяли буккальный мазок для определения m.1555A>G одновременно с мазками для выявления метициллин-резистентного золотистого стафилококка (это стандартный анализ, который проводят всем детям при поступлении в ОИТН). 

В качестве первичного результата оценивали количество новорожденных, успешно протестированных на вариант m.1555A>G. В качестве вторичных результатов ученые оценивали несколько параметров:

• общее количество новорожденных с генетическим вариантом m.1555A>G;
• назначали ли детям с генетическим вариантом m.1555A>G аминогликозиды;
• доля новорожденных, которым не провели тестирование; 
• среднее время взятия мазка; 
• среднее время до введения антибиотиков (сравнивали с аналогичным показателем до применения генотипирования).

Результаты исследования

Доклиническая валидация продемонстрировала чувствительность анализа 100% , специфичность 100%. Результат получали в среднем за 26 минут. Наименьшая концентрация, при которой >95% протестированных образцов давали положительный результат, составляла 16 клеток. Анализ подошел для всех этнических групп, и возможные мешающие вещества не влияли на производительность.

Из 526 новорожденных на вариант m.1555A>G обследовали 424 ребенка (80,6%), 102 (19,4%) не прошли генотипирование. Ученые выявили трех пациентов с вариантом m.1555A>G, после чего новорожденным скорректировали терапию, назначив цефалоспорины. 

Во время исследования зарегистрировано пять ложноположительных результатов и ни одного ложноотрицательного.

Ученые выяснили, что причина такой погрешности — неверная установка картриджа. Показатели чувствительности, специфичности и точности представлены на рисунке ниже.

Также ученые отметили, что введение нового анализа не повлияло на среднее время начала антибиотикотерапии. Эти показатели практически не отличались.

Выводы

• Генотипирование для выявления варианта m.1555A>G обладает 100% чувствительностью, показатели специфичности и точности составляют 99,2%.
• Анализ можно внедрять в рутинную практику без нарушения существующих стандартов лечения.
• Основываясь на популяционной частоте варианта m.1555A>G и использовании аминогликозидов у более чем 7 миллионов новорожденных во всем мире каждый год, принятие MT-RNR1 POCT позволит избежать нескольких тысяч случаев AIO