Главная > О нас > Новости > «Результат испытаний программно-аппаратного комплекса BD EpiCenter™ и Bruker MALDI Biotyper»

«Результат испытаний программно-аппаратного комплекса BD EpiCenter™ и Bruker MALDI Biotyper»

Blake W. Buchan, Ph.D., Medical College of Wisconsin and Dynacare Labarotories, Milwaukee, WI  Tami A. Mackey, Dynacare Laboratories, Milwaukee, WI • Katherine M. Riebe, Dynacare Laboratories, Milwaukee, WI Nathan A. Ledeboer, Ph.D., Medical College of Wisconsin, Dynacare Laboratories and Froedtert Hospital, Milwaukee, WI


Введение:
Автоматическая микробиологическая система Bd Phoenix™ Automated Microbiology System (Bd, Sparks, Md)  определяет минимальные подавляющие концентрации антибиотиков (МПК), используя метод серийных разведений в бульоне.
Экспертная система Bd Xpert™ System интерпретирует полученные значения МПК  на основании данных об идентификации и установленных уровней отсечки и выдает отчет о результатах исследования чувствительности  микроорганизма к антибиотикам. 
Система MALDI Biotyper на основе масс-спектрометра  Microfex™ Lt (Bruker daltonics, Billerica, MA) проводит быструю идентификацию бактериальных изолятов на основе анализа полученных белковых профилей (масс-спектров) микроорганизмов. 
Анализ белковых спектров осуществляется программой Biotyper  3.0 (Bruker), которая сравнивает полученные спектры неизвестного микроорганизма со спектрами из базы данных, определяет  наиболее совпадающие спектры, таким образом, осуществляет идентификацию неизвестного изолята.
Стыковка системы MALDI Biotyper с системой Bd Phoenix/ Bd Epicenter v5.9 позволяет создать полную систему идентификации/определения чувствительности микроорганизмов

Цель:
Оценка производительности интеграции систем Bd Epicenter и Bruker MALdI Biotyper 3.0 для идентификации микроорганизмов (MALdI Microfex)  и получения и интерпретации данных по МПК (Bd Phoenix)

Методы:
419 изолятов бактерий из культур мочи собранных из dynacare Laboratories (Milwaukee, WI) были исследованы в данной работе. 
Каждый изолят был идентифицирован с помощью MALdI Microfex Lt и Biotyper 3.0. Результаты идентификации загружались в ПО системы Bd Epicenter  за счет интеграции этих двух систем и использовались как основа для определения чувствительности данных микроорганизмов.
По результатам идентификации каждому изоляту присваивалась группа A, B, C (см. таблицу 1). Эти обозначения учитывались при интерпретации МПК
Таблица 1.

Расшифровка: 
1. Группа А – Наилучший результат идентификации имеет значение Score> 2.2 
Последующие результаты  идентификации со значением score от 2.0 до 2.2  того же вида. 
Последующие результаты  идентификации со значением score от 1.7 до 2.0 того же рода

2. Группа В - Наилучший результат идентификации имеет значение Score > 1.7 
Последующие результаты  идентификации со значением score от 1.7 до 2.2  того же рода 
3. Группа С – Наилучший результат идентификации имеет значение score < 1.7

Результаты:
Из  419 исследованных изолятов:  232 были грам отрицательными, 184 были грамм положительными бактериями, 3 были дрожжевыми грибами. 
В целом: 225 (53,5%) были по результатам идентификации отнесены к категории A; 95 (22,7%) к категории В и 100 (23,9%) отнесены к категории С.  (см. таблицу 2)
Таблица 2.

Грам отрицательные изоляты
Среди грамотрицательных  изолятов был большой процент изолятов, отнесенных к категории А (138 из 232; 59,5%).
После того как результаты были пересмотрены вручную, 44 из 54 изолятов, отнесенных сначала к категории С были переведены в категорию А. 8 из 54 были переведены в категорию В. Оставшиеся 2 изолята невозможно было перевести в другую категорию, соответственно, данные изоляты были недоступны для дальнейшего определения чувствительности. 
Категория С была присвоена большому кол-ву  изолятов Klebsiella (85.3%) и Citrobacter (71.4%). Для большинства этих изолятов наилучшим результатом идентификации были Klebsiella  или Citrobacter с высоким значением коэффициента совпадения (score>2.0; достоверная идентификация до вида). 
Ручная проверка полученных результатов показала, что  верхние строчки в таблице результатов давали верный результат идентификации, однако нижние строчки (под номерами 7-10) содержали различные варианты идентификации, что и послужило причиной того что результаты не подходили ни под категорию А, ни под категорию В (см. таблицу 1). Эта проблема была  решена использованием первых 5 строчек из таблицы результатов идентификации для определения категории, вместо всех 10.

Грам положительные изоляты
По сравнению с грамм отрицательными, меньшая доля грам положительных изолятов была отнесена к категории А (83 из 184; 45,1%) (см.таблицу 2). 
При ручной проверке полученных результатов, 19 из 46 (41,3%) изолятов изначально отнесенных к категории С были переведены в категорию А (достоверная идентификация до вида), и 17 из 46 (37%) в категорию В (вероятная идентификация вида, достоверная идентификация рода). Таким образом, осталось 10 изолятов (5,4%), отнесенных к категории С, для которых невозможно было поставить тест на чувствительность в связи с отсутствием окончательной идентификации. 
Высокую долю изолятов, отнесенных к категории С составляли изоляты Aerococcus (54.5%). Более чем для половины из них невозможно было получить масс-спектры необходимые для идентификации с помощью Biotyper. Остальные изоляты Aerococcus, отнесенные к категории С,  были идентифицированы с низким значением коэффициента совпадения (score< 1.7; красная зона; отсутствие достоверной идентификации). 
Причиной данных затруднений может быть недостаточное кол-во материала, нанесенное на MALDI мишень или же низкая возможность идентификации Aerococcus системой MALDI Biotyper.  Несмотря на этот недостаток, MALDI отлично справился с идентификацией Enterococcus и дифференциацией Enterococcus от Aerococcus, задачей, которая с трудом решается  с помощью биохимических методов.

Диаграмма 1. Распределение 419 изолятов, включенных в данное исследование

Заключение:
Интеграция MALDI Microfex LT и Biotyper с  Bd Phoenix Automated Microbiology System и Bd Epicenter System позволяет создать простую и эффективную систему идентификации микроорганизмов (бактерий и дрожжевых грибов) и определения их чувствительности к антибиотикам. 
В данном исследовании был автоматически определена антибиотикочувствительность для 76,2% изолятов предварительно идентифицированных системой MALDI Biotyper. Остальные 21% изолятов,  для которых изначально невозможно было провести точную идентификацию вследствие строгости критериев автоматического отбора, были проведены через определение МПК  после ручной корректировки результатов идентификации на MALDI. Изменение пользователем критериев приемлемости (например, принятие во внимание первых 5, а не всех 10 результатов идентификации) может сократить кол-во результатов, которые надо просматривать вручную для включения их в процесс определения МПК.

Диаграмма 2. Иллюстрация результата определения МПК после идентификации микроорганизма. Результат интеграции систем MALDI и EpiCenter.