Сателлитный симпозиум компании «Альгимед Техно»: решение, способное заместить зарубежные масс-спектрометры

erid:LdtCKeVDH

Пятого октября в рамках Российского диагностического саммита состоялся сателлитный симпозиум компании «Альгимед» «Создание и применение отечественной базы данных для идентификации микроорганизмов методом МАЛДИ-ВПМС».

Генеральный директор ООО «Альгимед» Дмитрий Славашевич поприветствовал участников саммита и представил группу компаний «Альгимед».

Группа компаний «Альгимед» была основана 20 лет назад в Беларуси, в нее входят торговые подразделения в России и странах СНГ, а также научно-производственная биотехнологическая компания «Альгимед Техно» с производственными площадками в Минске и Москве. «Альгимед Техно» производит решения для медицины, ветеринарии, криминалистики, фармацевтики, науки, приборостроения, культивирования клеток и других направлений. Подробнее с информацией о продукции можно ознакомиться на сайте компании.

«Альгимед Техно» является резидентом НТЦ «Воробьевы горы» и активным участником народного каталога «Наша Лаба».

Дмитрий Славашевич отметил, что важной стратегической задачей научно-производственной биотехнологической компании «Альгимед Техно» на фоне возникшего дефицита готовых решений стало создание приборной базы российского производства, которая позволит заместить ушедших с рынка производителей и эффективно решать задачи в лабораториях микробиологического профиля. Линейка продуктов для масс-спектрометрии от компании «Альгимед Техно» называется АЛМАСС — в нее входит масс-спектрометр АЛМАСС Био 200, о котором пойдет речь в дальнейших докладах.

Более подробно про создание масс-спектрометра в контексте отечественного приборостроения рассказал Илья Фролов, главный специалист по продукту компании «Альгимед Техно». Докладчик охарактеризовал современное состояние российского рынка в области масс-спектрометрии и решениях, которые производит «Альгимед Техно». За последние полтора года все шесть мировых лидеров аналитического приборостроения — Bruker, SCIEX, Thermo Scientific, Agilent, Waters, Shimadzu — ушли из страны. Следствием этого стало отсутствие высокотехнологичного оборудования, запасных частей и расходных материалов.

Перечисляя всех мировых лидеров, Илья Станиславович подчеркнул, что времяпролетные масс-спектрометры для идентификации микроорганизмов производили только Bruker и Shimadzu, причем Bruker исторически является производителем лучших в мире МАЛДИ-ВПМС-систем как для науки, так и для рутинных исследований.

Какая же ситуация сложилась в России полтора года назад? Bruker — мировой лидер в отрасли, — имея более 300 установленных в РФ масс-спектрометров для микробиологической идентификации, практически прекратил всю деятельность своего представительства: сервис, продажу, поддержку. Сотрудники сервисной службы смогли сохранить поддержку и обслуживают приборы по сей день, но вопрос запчастей и расходных материалов стоит очень остро.

Китайские поставщики присутствовали на отечественном рынке уже несколько лет. Некоторые компании заключали дистрибьюторские договора в расчете на конкуренцию с известными брендами — в условиях, когда остальные производители ушли с российского рынка.

Стоит отметить, что даже при наличии опыта в масс-спектрометрии есть риск сделать не самый правильный выбор в сторону либо не очень надежного прибора, либо прибора с техническими характеристиками, которые не соответствуют задачам лабораторий микробиологического профиля. В итоге к настоящему моменту на рынке представлен неоднородный по качеству и характеристикам ассортимент приборов.

Похожим образом обстоит дело и с реагентами, которые необходимы для работы с масс-спектрометрическим оборудованием. Раньше необходимые реактивы поставлялись лидерами рынка, которые производили их под свои приборы. Поэтому «Альгимед Техно» в рамках реализации решений «под ключ» разработал и производит реагенты для калибровки, которые используются для линейки приборов АЛМАСС Био и совместимы с приборами других производителей.

Опытом применения масс-спектрометра АЛМАСС Био 200, разработанного компанией «Альгимед Техно», поделился в своем докладе Никита Поляков, научный сотрудник лаборатории индикации и ультраструктурного анализа микроорганизмов НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Н. Ф. Гамалеи. Его доклад был посвящен сравнению модели АЛМАСС Био 200 с времяпролетными МАЛДИ масс-спектрометрами производства Bruker — ultrafleXtreme и microflex (последний из них — самый распространенный прибор, более известный как Biotyper). Сравнивая характеристики приборов, Никита Борисович сделал акцент на количестве записей в базе данных. По этому параметру лидируют масс-спектрометры от компании Bruker, поскольку в их последней версии базы данных имеется 10800 штаммов, относящихся более чем к 5700 видов микроорганизмов. В модели АЛМАСС Био 200 представлены более 2700 видов и 7000 штаммов. Также докладчик обратил внимание на разрешающие способности масс-спектрометров. В случае АЛМАСС Био 200 разрешающая способность составила 4000 на пептиде под названием бомбезин. На том же пептиде заявленная производителем разрешающая способность составляет более 2000 для microflex и более 3000 — для ultrafleXtreme на пептиде очень похожей массы. Таким образом, по этой характеристике преимущество у модели АЛМАСС Био 200. 

Времяпролетный МАЛДИ масс-спектрометр АЛМАСС Био 200 предназначен для быстрой идентификации микроорганизмов.

Пробоподготовка для линеек приборов Bruker и АЛМАСС Био абсолютно идентична — в них может использоваться как метод прямого нанесения, так и метод экстракции с муравьиной кислотой. Последний обычно дает более надежные результаты и рекомендуется для внесения штаммов в базу данных и в случае Bruker, и в случае АЛМАСС Био.

Дальнейшее сравнение было посвящено интерфейсу и возможностям программ управления приборов АЛМАСС Био и Bruker ultrafleXtreme (для идентификации микроорганизмов в последнем используется программное обеспечение MALDI Biotyper), а также результатам идентификации 70 штаммов клинических изолятов Helicobacter pylori на данных приборах.

Докладчик проанализировал наполнение баз данных Biotyper и АЛМАСС Био 200. Уникальных видов в базе данных Bruker 3921, в базе данных АЛМАСС Био — 643; также в этих базах присутствует 1863 общих вида микроорганизмов. По первому впечатлению от работы с прибором, прокомментировал Никита Борисович, у АЛМАСС Био 200 должны быть хорошие результаты идентификации микроорганизмов, поскольку упомянутое число близко к количеству клинически значимых штаммов. Для конкретного анализируемого вида, H. pylori, в базе данных Bruker содержится 7 штаммов, у АЛМАСС Био — 8. Преимущество базы данных Bruker — наличие расшифровки, указывающей на штамм, его номер в коллекции и саму коллекцию. Это позволяет проследить историю штамма, что может быть важно для научных задач. База данных АЛМАСС Био 200 содержит номер штамма и пока не предоставляет информации о происхождении анализируемого микроорганизма.

Следующим пунктом доклада стало подробное рассмотрение интерфейсов и возможностей программ управления сравниваемых масс-спектрометров. В приборах Bruker используются три отдельных программы: FlexControl, которая используется для управления прибором и съемки масс-спектров, FlexAnalysis, в которой можно просматривать масс-спектры и осуществлять работу с ними (например, вычитание базовой линии), и MALDI Biotyper Compass Explorer, в котором происходит идентификация микроорганизмов. В приборе АЛМАСС Био 200 два программных продукта, это MT-Master и MicrobeAnalysis. Никита Борисович подробно рассмотрел интерфейс FlexControl и MT-Master (подробности в презентации), и отметил их достаточное сходство — это упростит использование приборов линейки АЛМАСС Био для тех, кто уже знаком с программным обеспечением для приборов Bruker. MT-Master отличается тем, что позволяет практически в реальном времени наблюдать результаты идентификации: определен ли анализируемый в данной точке отстреливания микроорганизм до рода, до вида, или же результат недостоверный. Также это дает возможность практически сразу переснять в ручном режиме точки с недостоверным результатом. Сами результаты идентификации доступны в MT-Master из основного окна управления; кроме того, эта программа обеспечивает возможность просмотра масс-спектров, загружаемых из файлового меню, и позволяет загружать фотографии чашки Петри с культурой или окраски по Граму.

Преимущество, отличающее приборы АЛМАСС Био и Bruker, — это добавление штаммов в базу данных. У Bruker это многостадийный процесс, который подразумевает очень много ручных действий и занимает от 30 минут до часа. Добавление штаммов в базу данных в программе MicrobeAnalysis — автоматизированный процесс. Программа позволяет пользователю выбрать нужные файлы, контролируя скоринг, задать нужные параметры (максимальное количество пиков, минимальную частоту встречаемости, точность, предобработку, сглаживание базовой линии), после чего нажатием кнопки «создать» штамм вносится в базу данных. Построение дендрограммы с помощью MicrobeAnalysis — также намного более автоматизированный и удобный процесс, чем в Compass Explorer (Bruker). Также построенные в MicrobeAnalysis дендрограммы можно экспортировать в большое количество форматов, тогда как программное обеспечение Bruker позволяет только скопировать картинку.

Охарактеризовав интерфейс и возможности программ управления, докладчик перешел к сравнению результатов идентификации 70 штаммов клинических изолятов H. pylori на приборах АЛМАСС Био 200 и ultrafleXtreme. В обоих случаях использовался протокол прямого нанесения и протокол с муравьиной кислотой; образцы анализировали в пяти биологических и четырех технических повторах стандартными методами для типирования. Итог, по словам Никиты Борисовича, оказался очень интересным — идентификация при помощи АЛМАСС Био 200 была намного успешней. Во многих случаях результаты, полученные на ultrafleXtreme, оказывались ниже порога достоверной идентификации даже до рода.

При рассмотрении достоверной идентификации до вида прибор АЛМАСС Био 200 показал более достоверный результат. Так, методом с муравьиной кислотой определено 43 из 70 штаммов, а прямым нанесением 44 из 70 штаммов — довольно близкие результаты. Прямым нанесением на приборе ultrafleXtreme не удалось достоверно определить ни одного из 70 изолятов, а методом с муравьиной кислотой — 3 из 70, то есть 4,5%. В данном сравнении АЛМАСС Био 200 показал себя лучше и при достоверной идентификации до рода. На этом приборе максимальное количество идентифицированных штаммов составило 61 из 70, или 87%, тогда как на оборудовании от Bruker — 31 из 70 или 44,2%. В обоих случаях такой результат был получен при использовании метода экстракции муравьиной кислотой.

Рассуждая о возможных причинах такого различия в достоверности идентификации — эта тема позже поднималась во время вопросов из зала, — Никита Борисович предполагает, что дело может быть в разном наполнении баз данных. Он уверен, что идентификацию улучшило бы добавление типовых штаммов в базу Bruker или секвенирование отдельных штаммов из построенного дерева по 16S рРНК с последующим внесением этой информации в базу данных.

Докладчик предложил разработчикам «Альгимед Техно» дополнить информацию о штаммах аналогично тому, как это реализовано у компании Bruker. Среди других пожеланий — дополнение MicrobeAnalysis опцией добавления из базы данных для построения деревьев, а также возможность экспорта построенных деревьев в формат Newick — это универсальный формат, который используется во множестве сторонних программ для визуализации.

Никита Борисович, как пользователь, отметил комплексный подход «Альгимед Техно»: компания производит готовое решение для оснащения масс-спектрометрической лаборатории. В него входят прибор АЛМАСС Био 200, наборы реагентов для калибровки «АЛМАСС Био Стандарт», «АЛМАСС Био Матрица», «АЛМАСС Био Растворитель» и стол «АЛМАСС» СП-120 — разработанный специально для масс-спектрометрических лабораторий, где учтены все нюансы: усиленная конструкция, позволяющая выдерживать большой вес прибора, возможность регулировки высоты, дополнительные технологические отверстия, например, для установки источника бесперебойного питания и прочее. 

Доклады сателлита вызвали живой интерес слушателей, они активно задавали вопросы докладчикам, и компания ООО «Альгимед» наградила наиболее активных участников сертификатами на продукцию научно-производственной биотехнологической компании «Альгимед Техно».

Реклама. Рекламодатель ООО «АЛЬГИМЕД»

ИНН 7731413863