Способ инактивации лекарственно чувствительных и лекарственно устойчивых штаммов mycobacterium tuberculosis в экспериментальных условиях in vitro

Авторы патента:

A61N5/067 - с использованием лазерного луча

A61N2005/067 - Электротерапия; магнитотерапия; лучевая терапия; ультразвуковая терапия (измерение биоэлектрических токов A61B; хирургические инструменты, устройства или способы для переноса немеханических форм энергии на или из тела человека A61B 18/00; устройства для анестезии вообще A61M; лампы накаливания H01K; источники инфракрасного излучения для нагрева H05B)

Владельцы патента RU 2702646:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (НГУ) (RU)
Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Новосибирский научно-исследовательский институт туберкулеза" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "ННИИТ" Минздрава России) (RU)

Изобретение относится к микробиологии. Предложен способ инактивации лекарственно чувствительных и лекарственно устойчивых штаммов Mycobacterium tuberculosis в экспериментальных условиях in vitro посредством фотодинамического воздействия. Фотосенсибилизацию суспензии Mycobacterium tuberculosis исследуемого штамма осуществляют фотосенсибилизирующим препаратом, относящимся к классу фталоцианинов, в конечной концентрации фотосенсибилизатора в микобактериальной суспензии 5 мкг/мл для препарата Фотосенс с последующим облучением длиной волны светового излучения, равной или близкой к пику поглощения фотосенсибилизатора в красном диапазоне, при выходной мощности, равной или превышающей 100 мВт, и энергетической плотности световой дозы, равной или превышающей 46,9 Дж/см². Техническим результатом изобретения является достижение торможения и полного прекращения роста колоний микобактерий туберкулеза вследствие индуцированных фототоксических механизмов повреждения клеточных структур. Способ недорог, прост, надежен и эффективен. 1 табл.

Изобретение относится к медицине, а именно к микробиологии.

Заболеваемость туберкулезом с множественной и широкой лекарственной устойчивостью возбудителя (МЛУ, ШЛУ) продолжает увеличиваться [1-3]. Эффективность лечения больных с лекарственно устойчивыми формами туберкулеза не превышает 55% по данным Global tuberculosis report 2018 [4-7]. В этой связи остается актуальным поиск новых способов эффективного лечения больных туберкулезом и преодоления лекарственной устойчивости возбудителя туберкулеза.

Антимикробная фотодинамическая терапия (АФДТ) рассматривается в качестве перспективного направления в лечении очагов туберкулезной инфекции. АФДТ - это метод, основанный на локальной активации видимым светом накопившегося в бактериях фотосенсибилизатора, который в присутствии тканевого кислорода индуцирует в микроорганизмах (клетках-мишенях) летальные свободно-радикальные реакции.

Для реализации процесса фотодинамической инактивации микробной флоры необходимы три компонента: вещество - фотосенсибилизатор, источник света с длиной волны светового излучения равной или близкой пику поглощения фотосенсибилизатора и молекулярный кислород. Фотосенсибилизатор, вводимый в очаг инфекции или в культуру микробных клеток, избирательно накапливается бактериальными клетками и при последующем облучении световой энергией переходит в возбужденное состояние, а при возврате в основное состояние отдает полученную энергию фотонов на молекулярный кислород, преобразуя его в активные формы кислорода, токсичные для микроорганизмов. Вследствие фотоиндуцированных окислительных процессов реализуется механизм прямого фотоповреждения непосредственно в микробных клетках.

В ряде экспериментальных исследований был убедительно продемонстрирован антимикобактериальный фотодинамической эффект [8, 9]. Из нескольких прототипов, показавших противотуберкулезное фотодинамическое действие [10, 11], наиболее близким к предлагаемому способу является способ ФДТ, описанный в Патенте RU С1 2628624 [12]. Однако, в приводимом исследовании в качестве фотосенсибилизатора использовался иной представитель лекарственных препаратов из семейства хлоринов - Фотодитазин, а последующая световая обработка микобактериальных суспензий осуществлялась излучением полупроводникового лазера Азор-2К-02 (Россия) на длине волны 660 нм при выходной мощности излучения 25 мВт, обеспечившей единственную эффективную плотность дозы световой энергии, равную 0,76 Дж/см². Поскольку посевы туберкулезных палочек производили на жидкую питательную среду Middlebrook 7Н9 в индикаторные пробирки MGIT автоматизированной системы ВАСТЕС™ MGIT™ 960 (Becton Dickinson, Sparks, MD), оценку эффективности фотодинамической инактивации осуществляли исключительно по срокам задержки роста возбудителя туберкулеза в днях в сравнении с контролем, что не является фактом утраты жизнеспособности микобактерии. Кроме того, исследование предусматривало инактивацию только клинических штаммов микобактерий туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью возбудителя и не включало оценку инактивации лекарственночувствительных и музейных штаммов.

Предлагаемый способ инактивации лекарственночувствительньгх и лекарственноустойчивых штаммов Mycobacterium tuberculosis (МБТ) в экспериментальных условиях in vitro посредством фотодинамической инактивации отличается тем, что предварительную фотосенсибилизацию суспензии микобактерий исследуемого штамма с бактериальный числом 3×10 микробных тел/мл осуществляют фотосенсибилизирующим препаратом Фотосенс из класса фталоцианинов с последующим облучением культуры микробных клеток световой энергией лазерного генератора на длине волны, равной или близкой пику поглощения фотосенсибилизатора в диапазоне 662-675 нм при выходной мощности излучения 100 или 500 мВт, достигая энергетической плотности дозы световой энергии равной и превышающей 46,9 Дж/см². Получаемые инактивационные эффекты дозозависимы и характеризуются полным прекращением роста колоний микобактерий туберкулеза вследствие индуцированных фототоксических механизмов повреждения клеточных структур.

Способ реализуется следующим образом.

Для фотодинамической инактивации избираются лабораторный и клинические штаммы возбудителя туберкулеза с лекарственной чувствительностью и лекарственной устойчивостью.

В качестве лабораторного штамма Mycobacterium tuberculosis используется музейный штамм H₃₇RV. Данный изолят, полученный от пациента E.R. Baldwin's в 1905 году, имеет номер регистрации по каталогу АТСС® 27294™ (https://www.lgcstandarts-atcc.org/Products/AU/27294.aspx).

Клинические штаммы получены при посевах мокроты больных туберкулезом легких, находившихся на лечениии в ФГБУ «Новосибирский научно-исследовательский институт туберкулеза» Минздрава России. Штаммы выращивали на плотной яичной среде Левенштейна-Иенсена. Кислотоустойчивые свойства возбудителей подтверждены микроскопией культур с окраской по Ziehl-Neelsen. Иммунохромотомографические тесты (МРТ64) положительны. Тесты лекарственной чувствительности методами микропропорций (Sensititre MYCOTB) и пропорций в жидкой среде Bactec MGIT показали, что клинический изолят Mycobacterium tuberculosis №1043 является чувствительным к противотуберкулезным препаратам, а клинический изолят Mycobacterium tuberculosis №727 устойчивым к изониазиду, рифампицину и стрептомицмну. Кроме того, устойчивость к рифампицину клинического изолята М. tuberculosis №727 подтверждена молекулярно-генетическим исследованием по методике GeneXpert МТВ RIF, по результатам которой выявлена мутация в гене гроВ.

Из лабораторного и клинических штаммов изготавливали суспензии М. tuberculosis с бактериальным числом 3×10⁷ микробных тел/мл с помощью стандартного метода нефелометрии (Sensititre Nephelometer «TREK Diagnostic Systems», Великобритания). Из приготовленных суспензий отбирали контрольные образцы объемом по 0,2 мл для оценки интенсивности спонтанного роста колоний без фотосенсибилизации. Затем суспензии Mycobacterium tuberculosis подвергаются фотосенсибилизации препаратом «Фотосенс» путем 20-минутной инкубации при комнатной температуре таким образом, чтобы конечная концентрация фотосенсибилизатора в суспензии М. tuberculosis составляла 5 мкг/мл.

Далее суспензии М. tuberculosis разделялись на образцы объемом по 0,2 мл. По одному триплету из каждой суспензии использовали для оценки влияния фотосенсибилизации на рост М. tuberculosis, остальные триплеты подвергались фотодинамической инактивации с помощью непрерывного дистантного монопозиционного лазерного освечивания длиной волны 662 нм в четырех режимах дозирования световой энергии: 1) 0,1 Вт, t=5 мин (46,9 Дж/см²); 2) 0,1 Вт, t=15 мин (140,6 Дж/см²); 3) 0,5 Вт, t=5 мин (234,5 Дж/см²); 4) 0,5 Вт, t=15 мин (703,5 Дж/см²). В качестве источника света использован лазерный полупроводниковый генератор Лахта Милон.

Для данного способа является обязательной инокуляция всех образцов суспензий на плотные питательные среды Левенштейна-Йенсена, которые инкубировали вне доступа света при температуре 37°С в течение 90 дней, на протяжении которых осуществлялся регулярный визуальный контроль бактериального роста.

Таблица 1.

Влияние световой энергией лазерного излучения λ=662 нм и ФДИ фотосенсом на интенсивность роста различных штаммов М. tuberculosis.

Из данных таблицы 1 следует, что рост микобактерий туберкулеза, фотосенсибилизированных препаратом «Фотосенс» без лазерного облучения не отличается от результатов роста колоний в спонтанных условиях. Следовательно, фотосенсибилизатор в отсутствии света не влияет на рост МБТ.

Лазерное световое воздействие с длиной волны 662 нм подавляет рост нефотосенсибилизированных М. tuberculosis H₃₇Rv. Эффект подавления роста усиливается по мере увеличения плотности дозы световой энергии от 46,9 до 703,5 Дж/см² и достигает предельных значений при 140,6 Дж/см² и выше (табл. 1). Однако такое же воздействие на нефотосенсибилизированные М. tuberculosis №1043 и М. tuberculosis №727 никак не повлияло на интенсивность их роста (табл. 1)

Лазерное воздействие на предварительно фототсенсибилизированные суспензии М. tuberculosis оказало выраженное ингибирование роста колоний вплоть до 100%. Причем, для лабораторного штамма М. tuberculosis H₃₇Rv этот эффект был достигнут при дозах световой энергии, равных и превышающих 234,5 Дж/см², а для клинических штаммов с лекарственной чувствительностью и лекарственной устойчивостью подавление роста успешно состоялось при наименьшей плотности дозы световой энергии, равной 46,9 Дж/см².

Таким образом, применение в качестве фотосенсибилизатора для М. tuberculosis препарата Фотосенс из класса фталоцианинов в дозе 5 мкг/мл с последующим освещением энергией лазера с длиной волны 662 нм оказывает выраженный фотодинамический эффект подавления роста в эксперименте in vitro вне зависимости от лекарственной чувствительности и лекарственной устойчивости исследуемых штаммов.

Обнаруженная зависимость эффективной фотодинамической инактивации Mycobacterium tuberculosis лекарственным препаратом Фотосенс от активирующей его дозы световой энергии позволит в перспективе применять этот препарат в исследованиях на экспериментальных животных для разработки вариантов клинического применения в качестве локальной противотуберкулезной фотодинамической терапии, обеспечивающей торможение и полное необратимое прекращение роста колоний микобактерий туберкулеза вследствие индуцированных фототоксических механизмов повреждения их клеточных структур. Способ недорог, прост, надежен и эффективен.

Способ инактивации лекарственно чувствительных и лекарственно устойчивых штаммов Mycobacterium tuberculosis в экспериментальных условиях in vitro посредством фотодинамического воздействия, отличающийся тем, что фотосенсибилизацию суспензии Mycobacterium tuberculosis исследуемого штамма осуществляют фотосенсибилизирующим препаратом, относящимся к классу фталоцианинов, в конечной концентрации фотосенсибилизатора в микобактериальной суспензии 5 мкг/мл для препарата Фотосенс с последующим облучением длиной волны светового излучения, равной или близкой пику поглощения фотосенсибилизатора в красном диапазоне, при выходной мощности, равной или превышающей 100 мВт, и энергетической плотности световой дозы, равной или превышающей 46,9 Дж/см².

Изобретение относится к медицине, а именно к фтизиоурологии, и может быть использовано для лечения туберкулеза мочевого пузыря. Для этого утром, сразу после завтрака, внутрь вводят пиразинамид и левофлоксацин.

Производные фенил формамидина, обладающие антимикобактериальной активностью // 2702224

Группа изобретений относится к области медицины и предназначена для профилактики и лечения инфекционных заболеваний, вызванных микобактериальными инфекциями. Одним воплощением является соединение N'-гидрокси-N-(4-изопентил-2-метилфенил)формимидамид, характеризующееся следующей структурной формулой: Другими воплощениями являются применение указанного соединения для лечения и/или предотвращения инфекционного заболевания у субъекта, вызванного микобактериальной инфекцией, и применение указанного соединения для получения фармацевтической композиции для лечения и/или предотвращения инфекционного заболевания, вызванного микобактериальной инфекцией.

Способ этапной обработки деструктивных очагов при костно-суставном туберкулезе // 2701753

Изобретение относится к медицине, а именно к фтизиоортопедии, и может быть использовано для этапной обработки деструктивных очагов при костно-суставном туберкулезе.

Способ лечения туберкулезного аднексита и/или эндометрита // 2701518

Изобретение относится к медицине, а именно к фтизиатрии, и может быть использовано для лечения туберкулезного аднексита и/или эндометрита. Для этого на фоне стандартной этиотропной противотуберкулезной терапии лимфотропно вводят суточную дозу изониазида 10 мг/кг, смешанную с 2500 ед.

5,5-гетероароматические противоинфекционные соединения // 2696278

Изобретение относится к области органической химии, а именно к гетероциклическому соединению формулы (А) или к его фармацевтически приемлемой соли, где X1 представляет собой СН или N; X2 представляет собой S; Z представляет собой -C(=O)NH-, -С(=O)O-; n равен от 0 до 1; R1 представляет собой (C1-С6)алкил, галоген или трифторметил; R2 представляет собой (С1-С6)алкил или трифторметил; R3 представляет собой С6арил, который может быть незамещенным или содержать заместитель, выбранный из группы, состоящей из: C1 алкокси, который может быть дополнительно замещен галогеном, галогена, окси-С6 арила, замещенного галогеном, С6 арила, замещенного галогеном, морфолинила, пирролидинила, и ди-С1-С6-алкиламино, при этом в случае, когда С6 арил замещен морфолинилом, он может содержать второй заместитель, представляющий собой галоген.

Гибридизация гетероолигомерных микобактериальных антигенов // 2695462

Изобретение относится к биотехнологии. Описан вектор экспрессии на основе поксвируса, который содержит молекулу(ы) нуклеиновой кислоты, кодирующую(ие) гибрид гетероолигомерных микобактериальных антигенов ESAT6 и CFP10 и предпочтительно гибрид, содержащий аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 1.

Противотуберкулезная стабильная фармацевтическая композиция в форме диспергируемой таблетки, содержащей гранулированный изониазид и гранулированный рифапентин, и способ ее приготовления // 2694056

Группа изобретений относится к лечению туберкулеза. Пероральная фармацевтическая композиция с фиксированной дозой в форме диспергируемой таблетки, которая распадается в жидкости перед приемом, включает гранулы, содержащие изониазид и по меньшей мере один внутригранулярный наполнитель, который включает микрокристаллическую целлюлозу, крахмалгликолят натрия, повидон или их смеси; гранулы, содержащие рифапентин и по меньшей мере один внутригранулярный наполнитель, который включает микрокристаллическую целлюлозу, аскорбат натрия, крахмалгликолят натрия, гидроксипропилцеллюлозу, предварительно клейстеризованный крахмал или их смеси; и по меньшей мере один внегранулярный наполнитель, который включает аскорбат натрия.

Способ лечения туберкулеза легких с множественной лекарственной устойчивостью микобактерий туберкулеза // 2687743

Изобретение относится к медицине, а именно к фтизиатрии, в частности к лечению туберкулеза легких с множественной лекарственной устойчивостью микобактерий туберкулеза.

Противотуберкулезное средство на основе n-[4-(4-аминобензсульфанил)-фенил]-2-бензоиламинобензамида, обладающее низкой токсичностью // 2683573

Изобретение относится к области медицины, в частности к фтизиатрии, а именно к применению производного о-бензоиламинобензойной кислоты формулы I: в качестве противотуберкулезного средства, обладающего бактериостатической активностью в отношении М.

Способ определения длительности химиотерапии туберкулеза органов дыхания с множественной и широкой лекарственной устойчивостью мбт у детей и подростков // 2680972

Изобретение относится к области медицины и представляет собой способ определения длительности химиотерапии туберкулеза органов дыхания с множественной и широкой лекарственной устойчивостью МБТ у детей и подростков, заключающийся в том, что определяют объем поражения легочной ткани у детей и подростков и, если объем поражения легочной ткани составляет не более двух сегментов и в процессе химиотерапии наблюдают прекращение бактериовыделения не более чем через один месяц от ее начала и наблюдают закрытие полости распада легочной ткани, при ее наличии, не позднее чем через два месяца от ее начала, проводят химиотерапию в течение двенадцати месяцев, а именно интенсивную фазу проводят длительностью три месяца с использованием пяти противотуберкулезных препаратов, а фазу продолжения проводят девять месяцев с использованием трех противотуберкулезных препаратов, если же объем поражения легочной ткани составляет более двух сегментов и в процессе химиотерапии наблюдают прекращение бактериовыделения не более чем через три месяца от ее начала и наблюдают закрытие полости распада легочной ткани, при ее наличии, не позднее чем через шесть месяцев от ее начала, проводят химиотерапию в течение двенадцати месяцев, а именно интенсивную фазу проводят длительностью шесть месяцев с использованием пяти противотуберкулезных препаратов и фазу продолжения также проводят шесть месяцев с использованием трех противотуберкулезных препаратов.

Способ пункции верхнечелюстной пазухи // 2702459

Изобретение относится к области медицины, а именно к оториноларингологии и гематологии, и может быть использовано для пункции верхнечелюстной пазухи в условиях тромбоцитопении.

Способ лечения базально-клеточного рака кожи // 2701096

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии и лучевой терапии, и может быть использовано для лечения базально-клеточного рака кожи. Для этого осуществляют визуальный осмотр пациента.

Способ комбинированной липосакции // 2700102

Изобретение относится к медицине, а именно к пластической хирургии. Выполняют предоперационный осмотр пациента и планирование операции, при котором одну или несколько областей нижней трети лица и шеи пациента из ряда таких, как субментальная область шеи, области нижней челюсти, область шеи от ее субментальной области до уровня перстневидного хряща и область шеи от ее субментальной области до уровня яремной вырезки, назначают областями липосакции, составляющими операционное поле.

Способ комплексного лечения энтеральной недостаточности у детей с тяжелой термической травмой // 2699967

Изобретение относится к медицине, а именно к детской хирургии и комбустиологии, и может быть использовано для комплексного лечения энтеральной недостаточности у детей с тяжелой термической травмой.

Способ лечения больных метаболическим синдромом // 2699508

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, и может быть использовано для лечения больных метаболическим синдромом. Для этого вводят Метформин по 500 мг 2 раза в сутки, Аторвастатин по 10 мг вечером, Лизиноприл 5 мг 1-2 раза в сутки.

Способ лечения экскориированных акне // 2699061

Изобретение относится к медицине, а именно к дерматовенерологии и косметологии, и может быть использовано для лечения больных экскориированными акне. Для этого назначают комплексную терапию с одномоментным пероральным приемом изотретиноина в низких дозах по интермиттирующей схеме: 8 мг в сутки независимо от массы тела в один прием в течение 4 месяцев, затем 8 мг каждые 5 дней в неделю, затем 8 мг каждые 3 дня в неделю, затем 8 мг каждые 2 дня в неделю, затем 8 мг один раз в неделю, при этом ступенчатая коррекция дозы осуществляется ежемесячно.

Способ интраоперационной фотодинамической профилактики послеоперационной лимфореи // 2698866

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и может быть использовано для интраоперационной фотодинамической профилактики послеоперационной лимфореи.

Способ чрескожной чреспеченочной противомикробной фотодинамической терапии пиогенных абсцессов печени // 2698563

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии, может быть использовано для чрескожной чреспеченочной противомикробной фотодинамической терапии пиогенных абсцессов печени.

Способ малоинвазивного лечения пациентов с абсцессами брюшной полости // 2697578

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии, и может быть использовано для комплексного малоинвазивного лечения абсцессов брюшной полости. Для этого осуществляют дренирование полости абсцесса под УЗ-контролем, ирригацию и аспирацию полости 0,9% раствором натрия хлорида.

Способ комплексной терапии болезней пародонта с помощью лазерной микрохирургии и синглетной фотоокситерапии // 2696228

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, предназначено использования при лечения различных заболеваний пародонта с использованием лазерной микрохирургии и синглентной фотоокситерапии.

Способ лечения хронического апикального периодонтита с использованием высокоинтенсивного лазерного облучения системы корневых каналов и инъекционного введения тромбоцитарной аутоплазмы // 2695070

Изобретение относится к медицине, а именно к терапевтической стоматологии. Изобретение касается способа лечения апикального периодонтита, включающего механическую и медикаментозную обработку раствором гипохлорита натрия каналов на первом этапе, инъекционное введение тромбоцитарной аутоплазмы (ТАП), обтурацию каналов методом латеральной конденсации гуттаперчи, отличающегося тем, что в первое посещение медикаментозную обработку системы корневых каналов проводят с использованием 3,25% раствора гипохлорита натрия, 2,0% раствора хлоргексидина.