Laboratorij za sindromsko diagnostiko in molekularno bakteriologijo (SMB)

Dejavnosti laboratorija

Osnovni dejavnosti Laboratorija za sindromsko diagnostiko in molekularno bakteriologijo sta transmisijska elektronska mikroskopija (TEM) in molekularna mikrobiološka diagnostika, ki vključuje proces sindromske diagnostike virusnih, bakterijskih in parazitskih okužb prebavil, specialno molekularno bakteriološko diagnostiko ter sekvenciranje bakterijskih genomov.

Z elektronskomikroskopskimi metodami lahko dokazujemo viruse v različnih kliničnih vzorcih, kot so mehurčki na koži, kraste, urin, iztrebki, organi/tkivo ljudi in živali ter v celičnih kulturah. Pomembna prednost elektronske mikroskopije je, da lahko na podlagi značilne morfologije določimo tudi viruse, ki jih z rutinskimi tarčnimi molekularnimi metodami ne zaznamo. Na podlagi morfoloških značilnosti lahko z dodatnimi diagnostičnimi metodami opredelimo povzročitelje okužb, kot so na primer rotavirusi skupin C in B ter reovirusi.

Sindromska diagnostika virusnih, bakterijskih in parazitskih okužb prebavil omogoča hitro in sočasno dokazovanje najpogostejših povzročiteljev gastroenteritisa. Izsledki naših raziskav in podatki iz literature kažejo, da sindromski pristop poveča delež etiološko opredeljenih črevesnih nalezljivih bolezni. Ob dokazu bakterijskega povzročitelja se diagnostični proces nadaljuje s klasično osamitvijo in identifikacijo bakterije ter testiranjem njene občutljivosti za antibiotike. Rotaviruse in noroviruse lahko natančneje opredelimo z genotipizacijo.

Specialna molekularna bakteriološka diagnostika obsega številne preiskave za neposredno dokazovanje bakterijskih nukleinskih kislin v kužninah. V laboratoriju izvajamo diagnostiko septičnega artritisa, oslovskega kašlja, sifilisa in okužb z najpogostejšimi bakterijskimi povzročitelji meningitisa. Izvajamo tudi preiskave za dokazovanje genov, ki kodirajo toksin sindroma toksičnega šoka (TSST-1) in Panton-Valentinov levkocidin (PVL) ter genov za karbapenemaze in drugih genetskih determinant odpornosti proti protimikrobnim zdravilom. Z bakterijskim širokospektralnim PCR pomnožujemo del gena za 16S rRNK ter z analizo nukleotidnega zaporedja pomnožka identificiramo bakterijo v primarno sterilnih kužninah. Preiskava je uporabna, kadar osamitev bakterije ni mogoča ali ni uspešna, na primer pri bolnikih, ki so pred odvzemom kužnine že prejemali antibiotike, pri težko kultivabilnih ali nekultivabilnih bakterijah ter v nekaterih primerih neustreznega transporta kužnine. Metodo uporabljamo tudi za identifikacijo bakterijskih izolatov, ki jih s standardnimi postopki ni mogoče zanesljivo opredeliti. V sodelovanju z drugimi bakteriološkimi laboratoriji razvijamo nove molekularne preiskave, namenjene hitrejši diagnostiki bakterijskih okužb.

S tehnologijo sekvenciranja naslednje generacije (NGS) lahko pridobimo zaporedje celotnega bakterijskega genoma, kar nam omogoča prepoznavanje genetskih determinant, povezanih z virulenco in odpornostjo proti protimikrobnim zdravilom, ter analizo plazmidov in drugih mobilnih genetskih elementov. Z multilokusno sekvenčno tipizacijo na podlagi primerjave alelov vseh skupnih genov v jedrnem genomu (cgMLST) ter analizo polimorfizmov posameznih nukleotidov na osnovi celotnega genoma (wgSNP) lahko ob sumu na prenos ali širjenje ocenimo genetsko sorodnost izolatov.

Za zagotavljanje kakovosti laboratorij redno izvaja notranje kontrole kakovosti in sodeluje v programih zunanje ocene kakovosti, in sicer v programu QCMD za molekularno diagnostiko in EQA-EMV za diagnostično elektronsko mikroskopijo. Laboratorij zagotavlja strokovno svetovanje pri izbiri in naročanju mikrobioloških preiskav, odvzemu in transportu ustrezne kužnine ter interpretaciji mikrobioloških izvidov.

Raziskovalna dejavnost laboratorija vključuje uvajanje najsodobnejših metod molekularne diagnostike in tipizacije bakterij, vključno s sekvenciranjem celotnih genomov in vzpostavljanjem klinične metagenomike v sodelovanju z drugimi laboratoriji, inštituti in klinikami. Preučujemo tudi etiološko vlogo in molekularne epidemiološke značilnosti gastroenteričnih virusov, njihovo gensko raznolikost ter zoonotski potencial. V sodelovanju z biotehnološkimi podjetji uporabljamo metode elektronske mikroskopije tudi za morfološko opredelitev virusom podobnih delcev (VLP) pri razvoju cepiv ter bakteriofagov, namenjenih terapevtski uporabi. Posebnost našega laboratorija je opazovanje morfoloških značilnosti in identifikacija medicinsko pomembnih virusov s TEM ter preučevanje virusov znotraj tkiv in v celičnih kulturah. Gre za specializirano dejavnost, ki jo trenutno izvajamo edini v Sloveniji.