The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования являются бактерии, выделенные из мокроты, больных пневмонией людей.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу объектісі - пневмониямен ауыратын адамдардың қақырығынан бөлінген бактериялар.

Aim of work (in Russian) : Целью работы является идентификация патогенов и УПП в мокроте больных пневмонией методом NGS секвенирования и сравнение данных NGS и классической микробиологии.

Aim of work (in Kazakh) : Жұмыстың мақсаты NGS секвенирлеуін қолдана отырып, пневмониямен ауыратын науқастардың қақырығында патогенді және АМР анықтау және NGS және классикалық микробиология деректерін салыстыру болып табылады.

Методы исследования (на русском) : Отбор пациентов с пневмонией. Забор мокроты проводится в специальную транспортную среду. Получение чистых бактериальных культур с мокроты, определение чувствительности к УПП. Отбор 48 чистых бактериальных культур. Выделение бактериальной ДНК. Приготовление библиотек для полногеномного секвенирования. Библиотеку готовили с использованием IonXpress Plus Fragment Library kit. Приготовление таргентных библиотек. Готовили с использованием панели Pan-Bacterial и AmpliSeq Kit v.2.0. Для определения концентрации приготовленных библиотек использовали набор Ion Library TaqMan® Quantitation Kit. Подготовку чипов и секвенирование проводили на Ion Chef and Ion Torrent S5, с использованием набора Ion 540 Sequencing kit и 540 Chip. Анализ таргетного секвенирования чистой культуры и мокроты проводили с использованием плагина IonTorrent. Анализ секвенирования чистых культур бактерий заключался в проверке качества секвенирования, обрезании адаптеров и удалении прочтений с низким качеством, сборка последовательностей de novo, идентификация таксономии. После определения таксономии, также проводили выравнивание полученных последовательностей на референсные геномы бактерий. На основании полученных консенснусных последовательностей, проводили поиск генов устойчивости к антибиотикам с использованием программы CARD, ABRICATE с использованием базы NCBI.

Методы исследования (на казахском) : Жоба критерийлері бойынша пневмониямен ауыратын науқастарды жұмысқа қабылдау. Қақырық үлгілері пациенттерден кейінгі өсіру және NGS үшін арнайы тасымалдау ортасына жиналады. Қақырықты пайдалана отырып, таза бактериалды дақылдарды алу және АМР сезімталдығын анықтау. 48 таза бактериалды дақылды таңдау. Бактериялық ДНҚ изоляциясы. Тұтас геномды секвенирлеуге арналған кітапханаларды дайындау. Кітапханалар IonXpress Plus Fragment Library жинағы арқылы дайындалды. Мақсатты кітапханаларды дайындау. Олар Pan-Bacterial панелі мен AmpliSeq Kit v.2.0 көмегімен дайындалған. Кітапхананың шоғырлануын анықтау. Дайындалған кітапханалардың концентрациясын анықтау үшін Ion Library TaqMan® Quantitation Kit пайдаланылды. Чиптерді дайындау және секвенирлеу. Үлгіні дайындау және реттілік Ion Chef және Ion Torrent S5 аспаптарында Ion 540 Sequencing Kit және 540 Chip көмегімен орындалды. Биоинформатикалық талдау. Таза дақылдар мен қақырықты мақсатты реттілік IonTorrent плагині арқылы орындалды. Таза бактериялық дақылдардың тұтас геномдық секвенциясы сапаны тексеруді, адаптерді кесуді және төмен сапалы көрсеткіштерді жоюды, жаңа реттілік құрастыруды және таксономияны сәйкестендіруді қамтиды. Таксономияны анықтағаннан кейін алынған тізбектер бактериялық сілтеме геномдарына сәйкестендірілді. Алынған консенсус тізбегі негізінде NCBI дерекқорын пайдалана отырып, CARD және ABRICATE бағдарламаларын пайдалану үшін антибиотиктерге төзімділік гендері іздестірілді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Отобраны 48 проб мокрот. Микробиологически идентифицировали K.pneumonia 27,42%, P.aeruginosa и S.aureus по 17,74%, A.baumannii 12,9%, E.coli 8,06%, E. cloacaea 3,23%, S.maltophilia 3,23%, также определена их чувствительность к УПП. Проведен анализ полных геномов 48 бактерий. 9 изолятов являются A.baumannii, 6 – E.coli, 8 – P.aeruginosa, 7 – S.aureus, 14 – K.pneumonia. По 1 изоляту - S.marcescens, S.epidermidis, S.haemolyticus и E cloacaea. Проведен анализ таргетного NGS по идентификации патогенов. Обнаружены 12 бактерий, отсутствующие в классической микробиологии. Уникальными в NGS являлись: S.pneumoniae - 68,75%, N.meningitidis - 18,75%, H.influenzae - 12,5%. Чувствительность NGS превышала 50% для A. baumannii, P. aeruginosa и K. pneumoniae, но ниже 50% для S. aureus, E. coli, E. cloacae и S. maltophilia. Проведен анализ данных таргетного NGS по идентификации генов УУП. Выявлено 22 антибиотик специфичных фенотипа, обнаруженных в классической микробиологии и NGS. Чувствительность NGS варьировала: для цефамицинов, линкозамидов, тетрациклинов составляла 100%, полимиксинов - 88,9%, макролидов 83,3%, аминогликозидов 52,9%. Наименьшая чувствительность NGS наблюдалась к цефалоспоринам 41,5%, пенициллинам 21,2%, карбапенемам 10,3%, фторхинолонам 1,1%.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Қырық сегіз қақырық сынамасы алынды. Микробиологиялық талдау K. pneumoniae 27,42%, P.aeruginosa және S. aureus 17,74%, A. baumannii 12,9%, E. coli 8,06%, E. cloacaea 3,23%, S.maltophilia 3,23% анықталды. Олардың АМР-ға бейімділігі де анықталды. 48 бактерияның толық геномдық реттілігі орындалды. Тоғыз изолят A. baumannii, алтауы E. coli, сегізі P.aeruginosa, жетеуі S.aureus, 14-і K.pneumoniae. Әрбір изолят S. marcescens, S. epidermidis, S. haemolyticus және E. cloacaea болды. Қоздырғыштарды анықтау үшін мақсатты NGS талдауы жүргізілді. Кәдімгі микробиологияда бұрын анықталмаған он екі бактерия анықталды. NGS-ге тән: S. pneumoniae (68,75%), N. meningitidis (18,75%) және H. influenzae (12,5%). NGS сезімталдығы A. baumannii, P. aeruginosa және K. pneumoniae үшін 50%-дан асты, бірақ S. aureus, E. coli, E. cloacae және S. maltophilia үшін 50%-дан төмен болды. UUP генінің сәйкестендіру деректерінің мақсатты NGS талдауы жүргізілді. Бұрын кәдімгі микробиологияда және NGS-те анықталған жиырма екі антибиотикке тән фенотиптер анықталды. NGS сезімталдығы әртүрлі болды: цефамициндер, линкосамидтер және тетрациклиндер үшін 100%, полимиксиндер үшін 88,9%, макролидтер үшін 83,3% және аминогликозидтер үшін 52,9%. Ең төмен NGS сезімталдығы цефалоспориндер (41,5%), пенициллиндер (21,2%), карбапенемдер (10,3%) және фторхинолондар (1,1%) үшін байқалды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Результаты анализа NGS секвенирования в сравнении с данными классической микробиологией показывают его более высокую чувствительность и достоверность при обнаружении патогенов, однако его нельзя использовать с целью замены традиционных методов. Необходимо его дальнейшая оптимизация и валидация и на данном этапе исследований может рассматриваться как дополнительный инструмент микробиологической диагностики пневмонии.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Кәдімгі микробиология деректерімен салыстырғанда NGS секвенирлеу нәтижелері оның патогендерді анықтаудағы жоғары сезімталдығы мен сенімділігін көрсетеді. Дегенмен, оны дәстүрлі әдістерді ауыстыру үшін қолдануға болмайды. Әрі қарай оңтайландыру және валидация қажет және зерттеудің осы кезеңінде оны пневмонияның микробиологиялық диагностикасының қосымша құралы ретінде қарастыруға болады.

Level of implementation (in Russian) : Практическим выходом реализации данного проекта является расширение возможностей использования NGS не только в здравоохранении, а также в ветеринарии, пищевом и экологическом секторе, в рамках которого можно применять единый подход для комплексного изучения распространения УПП в окружающей среде.

Level of implementation (in Kazakh) : Практическим выходом реализации данного проекта является расширение возможностей использования NGS не только в здравоохранении, а также в ветеринарии, пищевом и экологическом секторе, в рамках которого можно применять единый подход для комплексного изучения распространения УПП в окружающей среде.

Efficiency (in Russian) :

Efficiency (in Kazakh) :

Field of application (in Russian) : Внедрение методов NGS для надзора за микроорганизмами с УПП позволит использовать его в других исследовательских центрах, а также расширить площадки для исследований и подготовки специалистов в данной области.

Field of application (in Kazakh) : АМР-мен микроорганизмдерді бақылаудың NGS әдістерін енгізу оны басқа ғылыми орталықтарда пайдалануға мүмкіндік береді, сондай-ақ осы саладағы зерттеулер мен мамандарды даярлау аясын кеңейтеді.