No abstract

This work presents experimental results on detection of Mycobacterium tuberculosis secreted protein MPT64 using an interdigitated electrode (IDE) which acts as a platform for capturing an immunogenic protein and an electrochemical impedance spectroscopy (EIS) as a detection technique. The assay involves a special receptor, single stranded DNA (ssDNA) aptamer, which specifically recognizes MPT64 protein. The ssDNA immobilization on IDE was based on a co-adsorbent immobilization at an optimized ratio of a 1/100 HS-(CH6)6-OP(O)2O-(CH2CH2O)6-5′-TTTTT-aptamer-3′/6-mercaptohexanol. The optimal sample incubation time required for a signal generation on an aptamer modified IDE was found to be at a range of 15–20 min. Atomic Force Microscopy (AFM) results confirmed a possible formation of an aptamer - MPT64 complex with a 20 nm roughness on the IDE surface vs. 4.5 nm roughness for the IDE modified with the aptamer only. A limit of detection for the EIS aptasensor based on an IDE for the detection of MPT64 in measurement buffer was 4.1 fM. The developed EIS aptasensor was evaluated on both serum and sputum clinical samples from the same TB (−) and TB (+) patients having a specificity and sensitivity for the sputum sample analysis 100% and 76.47%, respectively, and for the serum sample analysis 100% and 88.24%, respectively. The developed aptasensor presents a sensitive method for the TB diagnosis with the fast detection time.

Цель исследования: изучение распространения лекарственной устойчивости микобактерий туберкулеза (МБТ) к препаратам первого ряда среди больных туберкулезом в г� Астане (Республика Казахстан)� Материалы и методы. Проведен анализ данных о лекарственной чувствительности МБТ к противотуберкулезным препаратам первого ряда по классификации Всемирной организации здравоохранения, полученных при исследовании мокроты 449 пациентов c бактериовыделением, поступивших на стационарное лечение в противотуберкулезный диспансер г� Астаны в 2017 г� Лекарственную чувствительность МБТ идентифицировали фенотипическим (Bactec) и генотипическим (Hain-test) методами� Результаты. Исследование показало, что как среди впервые выявленных пациентов с туберкулезом, так и среди пациентов с рецидивом доминировала резистентность к изониазиду (H), составившая 87,4% (76 из 87) и 91,1% (41 из 45) случаев соответственно� Резистентность к H регистрировали чаще, чем к стрептомицину� H-устойчивые штаммы МБТ обнаружены достоверно чаще, чем рифампицин-устойчивые: 76/226 (33,6%) против 18/226 (8,0%) среди всех впервые выявленных пациентов (p < 0,01) и 41/133 (26,1%) против 5/133 (3,2%) среди всех рецидивов (p < 0,01)� Среди впервые выявленных пациентов с туберкулезом с лекарственной устойчивостью возбудителя частота выявления рифампицин-устойчивых штаммов МБТ была сопоставима с частотой этамбутол-устойчивых� Идентифицирована низкая частота выявления устойчивости к пиразинамиду� Проведенный анализ подтвердил, что при назначении лечения больным туберкулезом необходимо детальное изучение спектра резистентности к противотуберкулезным препаратам первого ряда�

Gram-positive bacteria of Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC) are causative agents of tuberculosis disease. According to the report of the World Health Organization, tuberculosis is one of the leading causes of mortality worldwide.  Moreover, epidemiological data shows that due to the COVID-19 pandemic tuberculosis mortality has risen in comparison with previous years. Drug resistance is another threatening issue when the resistance to antitubercular (anti-TB) drugs makes therapy less effective. Furthermore, drug resistance is often burdened with compensatory mechanisms that overcome fitness defects related to drug-resistant mutations. This review discusses the drug resistance and compensatory mutations in Mycobacterium tuberculosis and the current situation with anti-TB drug resistance in the Republic of Kazakhstan.