Почему молекулярная диагностика не заменит микробиологические методы?

Молекулярная диагностика сделала определение патогенных бактерий, грибов, вирусов, паразитов в продуктах питания быстрым, точным и сравнительно недорогим. Зачем же стандарты продолжают требовать микробиологических анализов, когда необходимо делать посевы, выдерживать среды в определенных условиях, ждать, пересевать колонии. И все это — руками квалифицированных специалистов, которые потратили годы на то, чтобы узнавать микроорганизмы буквально в лицо?

Фото: unsplash.com

Рассказываем, почему отказаться от микробиологических методов при проверке продуктов питания, воды и смывов с рук и оборудования не получится как минимум в ближайшее время.

От эксклюзива до рутины

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) — самый распространенный из методов молекулярной диагностики, в том числе в санитарной экспертизе. За время его существования скорость анализа сократилась с нескольких часов до нескольких минут. Минимизировано вмешательство человека в процесс. Значительно расширен список определяемых организмов. Увеличена надежность.

Существуют и другие способы определить вид организма по его генетическому коду. Многие из них широко применяются для определения контаминации пищевых продуктов патогенными организмами и позволяют отличить даже близкородственных возбудителей, НО — при соблюдении ряда условий.

В чем сложности с применением молекулярных методов

Молекулярные методы основаны на сравнении участка генетического материала из образца с тем, что содержится в базах данных. Поэтому результат исследования напрямую зависит от качества образцов. К тому же генетика дикого штамма может отличаться от образца из базы данных, в том числе и на критичных для исследования участках.

Большинство продуктов защитить от микробного обсеменения невозможно. Как невозможно и полностью очистить. А дезинфекция, стерилизация, пастеризация оставляют генетический материал там, где он и был. То есть, определить ту же стерильность консервов невозможно: положительный анализ придет на всю микрофлору, погибшую при стерилизации. Информативно в таких случаях будет только одно исследование — на Clostridium botulinum, потому что опасна не сама бактерия, а ее токсин.

В смывах тоже будет значительно больше бактерий, чем на самом деле: в пробах выявятся даже те микроорганизмы, от которых на производстве давно избавились.

Некоторые продукты питания содержат ингибиторы ферментов, участвующих в молекулярных реакциях, но полный их список пока не сформирован. А значит, надо ставить параллельные пробы с зараженными образцами.

Крупные ДНК животных и растений могут конкурировать с геномами бактерий и вирусов за отжиг зонда и праймера. Чтобы исключить влияние клеток образца, нужно сделать посев и культивировать микрофлору.

Извлечение генетического материала для анализа не всегда проходит просто. Если клеточная стенка патогена толстая и плотная, понадобится агрессивная предварительная обработка, позволяющая разрушить ее. Могут помешать анализу и случайные мутации, которые для бактерий не редкость.

Что это значит?

На сегодняшний день молекулярная биология остается крайне важным, но все же ассистентом стандартных микробиологических методов. Есть ситуации, когда без ПЦР не обойтись либо эта методика значительно ускоряет проведение исследований. Но в большинстве случаев полноценной альтернативой микробиологическом методам молекулярные стать не могут.

Важную роль играет и развитие микробиологической техники. Диагностические среды помогают сократить время на анализ, когда нужно выделить конкретный вид микроорганизмов или бактерии с определенными свойствами. Больше не нужно ждать заключения микробиологов одну-две недели: результаты в большинстве случаев готовы через 2-3 дня.

И главный момент: когда необходимо определить количество именно жизнеспособных бактерий в пробе, заменить микробиологические методы пока нереально.