Определение макролидной резистентности и генотипирование Treponema pallidum

Выявление мутаций устойчивости к азитромицину для безопасного подбора альтернативной терапии при непереносимости пенициллина

🧬 Описание пейплайна

Treponema pallidum (бледная трепонема) — возбудитель сифилиса, одной из наиболее социально значимых инфекций, передающихся половым путём. Заболеваемость сифилисом растёт по всему миру, в том числе в России.

Уникальный медицинский феномен: с 1940-х годов T. pallidum не выработала резистентности к пенициллину — он остаётся золотым стандартом лечения. Однако примерно у 10% пациентов есть аллергия на пенициллин. Таким пациентам ранее назначали макролиды (азитромицин) — удобную пероральную альтернативу. Но из-за точечных мутаций в гене 23S рРНК (A2058G, A2059G) трепонема стала полностью невосприимчива к азитромицину: в ряде регионов (США, Китай, страны Европы) от 80% до 100% циркулирующих штаммов несут эти мутации.

Наш пайплайн обеспечивает полный цикл анализа нанопоровых данных для быстрого подтверждения макролидной резистентности у конкретного штамма и точного определения генотипа возбудителя — непосредственно у кровати пациента или в лаборатории, без передачи данных на внешние серверы.

• 📥 На входе: Сырые данные в формате FASTQ (после работы base-caller модели Dorado, конвертации POD5/FAST5 в FASTQ).
• 📤 На выходе: Детальный HTML-отчёт для врача-клинициста и расширенный отчёт для биоинформатика.

📊 Доступность продукта

🎯 Гены и мутации резистентности

Пайплайн анализирует ключевые генетические детерминанты устойчивости Treponema pallidum:

Профиль антибиотиков в отчёте

⚙️ Версии и ML-модели

Мы постоянно совершенствуем наш пайплайн и модели машинного обучения для обеспечения высочайшей точности.

Основной инструмент

Модули анализа

🛠 Под капотом: Зависимости и Окружение (Pipeline Stack)

Пайплайн управляется с помощью фреймворка Snakemake и разделен на изолированные Conda-окружения для максимальной воспроизводимости.

🌍 Глобальный контекст: почему это важно

• Пенициллин — эффективен всегда. За более чем 80 лет применения T. pallidum не выработала к нему ни одного механизма резистентности. Бензатина бензилпенициллин остаётся препаратом номер один.
• ~10% пациентов имеют аллергию на пенициллин и нуждаются в альтернативной терапии.
• Макролиды — практически вычеркнуты из рекомендаций: мутации A2058G/A2059G в 23S рРНК делают азитромицин полностью неэффективным. Без генетического подтверждения назначение азитромицина пациенту-аллергику приведёт к провалу терапии и прогрессированию инфекции в более тяжёлую стадию.
• ВОЗ — сифилис остаётся глобальной проблемой здравоохранения, особенно в контексте врождённого сифилиса и ко-инфекции с ВИЧ.
• Россия — несмотря на снижение заболеваемости, сифилис остаётся одной из ключевых ИППП, требующих геномного надзора.

Наш пайплайн позволяет за часы, а не за дни определить, можно ли назначить пациенту с аллергией на пенициллин альтернативный макролидный препарат, или необходимо использовать другую схему лечения.

📋 Примеры отчётов

Ознакомьтесь с тем, как выглядят итоговые результаты работы пайплайна:

• 📄 Пример HTML-отчёта для врача-клинициста (в разработке)
• 💻 Пример детализированного отчёта для биоинформатика (в разработке)

🔬 Связанные OnSiteSeq-исследования

Углубитесь в контекст проблемы, изучив наши дополнительные материалы.

Ключевые источники и базы данных:

• 📄 CDC — Syphilis Treatment and Care
• 📄 WHO — Sexually Transmitted Infections (STIs)
• 📄 PubMLST — Treponema pallidum typing