Healthcare-Associated Infections: State of the Problem and Prospects

Full Text

Введение

Со времен первых странноприимных домов (ксенодохий), учрежденных при монастырях и соборах римским императором Константином, и до наших дней инфекции, связанные с оказанием медицинской помощи (ИСМП), не утратили своей актуальности [1]. Параллельно с развитием общества, медицинских технологий изменялись нозологические формы инфекций, свойства возбудителей, стратегии профилактики, что обусловливало необходимость поиска новых подходов к разработке методологии и способам обеспечения эпидемиологической безопасности медицинской помощи [2]. Значительное увеличение с конца ХХ в. частоты и разнообразия биологических угроз, опыт пандемии COVID-19, молекулярно-генетические технологии, расширившие горизонты наших представлений о микромире, появление новых способов визуализации микрообъектов, глобальное распространение резистентных к антимикробным препаратам (АМП) микроорганизмов ознаменовали новый этап в непрерывной эволюции наших знаний об эпидемиологии ИСМП и поставили их в ранг первоочередных проблем здравоохранения [3–5].

Определение понятия

ИСМП — любое инфекционное заболевание, развившееся у пациента в связи с оказанием ему любых видов медицинской помощи (в медицинских организациях, осуществляющих оказание медицинской помощи в стационарных условиях, амбулаторно, в том числе на дому, в условиях дневного стационара и вне медицинской организации, в организациях социального обслуживания, организациях, осуществляющих образовательную деятельность, санаторно-оздоровительных организациях и др.), а также случаи заражения инфекционными болезнями медицинских работников в результате их профессиональной деятельности [6]. В целях стандартизации подходов к эпидемиологическому анализу дополнительно разрабатываются стандартные определения случая для каждой нозологической формы ИСМП. В разных странах подходы к стандартным определениям случая отличаются, что обусловлено различными классификациями, стандартами диагностики, финансовой составляющей и организацией системы здравоохранения в целом [7]. Однако независимо от различий в подходах к стандартным определениям случая ИСМП эксперты единодушны в том, что они должны разрабатываться профессиональными сообществами и регулярно пересматриваться. Наиболее распространенными ИСМП являются инфекции области хирургического вмешательства (ИОХВ), инфекции мочевыводящих путей, пневмония и инфекции кровотока [8].

Частота и последствия инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи

Вместе с эволюцией терминов, отражающих проблему ИСМП, изменялись и подходы к оценке их частоты. Современные подходы предполагают учет времени риска и стратификацию показателей частоты [9]. Ежегодно от ИСМП страдают миллионы пациентов во всем мире: только в Европе ежегодно происходит 8,9 млн различных эпизодов ИСМП [10], из которых 30% считается предотвратимыми [11]. По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) частота ИСМП находится в пределах от 17 (14,2–19,8) до 42,7 (34,8–50,5) ИСМП на 1000 пациенто-дней и составляет: 1,5–11,8 случая гнойных инфекций ран на 100 оперированных пациентов; от 3,5 (2,8–4,1) до 12,2 (10,5–13,9) случая инфекций кровотока на 1000 дней катетеризации центральных сосудов; от 4,1 (3,7–4,6) до 8,8 (7,4–10,3) случая инфекций мочевыводящих путей на 1000 дней катетеризации; от 7,9 (5,7–10,1) до 23,9 (20,7–27,1) случая поствентиляционных пневмоний на 1000 дней искусственной вентиляции легких [12].

В нашей стране обязательная регистрация ИСМП определена на законодательном уровне и впервые введена в 1993 г. По мнению экспертов, чтобы повысить чувствительность системы эпидемиологического надзора за ИСМП, для уточнения распространенности, актуальных возбудителей и факторов риска целесообразно дополнять ее одномоментными (срезовыми) многоцентровыми эпидемиологическими исследованиями [13, 14].

Исследователи считают, что каждый 17-й случай летального исхода в медицинской организации связан с ИСМП [15]. Известно, что генерализованные формы ИСМП повышают риск одногодичной летальности на 20% [16]; диализной зависимости — на 2,6%; зависимости от аппарата искусственной вентиляции легких — на 7,3% и приводят к 50%-му увеличению риска смерти в течение одного года после перенесенной ИВЛ-ассоциированной пневмонии у пациентов с инсультом, значительно увеличивают повторную потребность в медицинской помощи [17, 18]. По данным ВОЗ, суммарный экономический ущерб системы здравоохранения, связанный с ИСМП, оценивается от 35 млрд до 88 млрд долл. США в год [19]. Реальный экономический ущерб от ИСМП в России может составлять 300–500 млрд руб. Помимо прямого влияния на качество оказания медицинской помощи ИСМП сопровождаются юридическими последствиями, репутационными потерями, сдерживают прогресс в медицине [20].

Современные тенденции влияния медицинских технологий на эпидемический процесс инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи

ИСМП представляют собой многокомпонентную проблему и определяются глобальными процессами в мире (глобальным распространением резистентных к АМП бактерий, пандемией COVID-19, эпидемией гриппа, появлением новых патогенов, активизацией эпидемического процесса кори, коклюша, туберкулеза, потерей биоразнообразия и ускорением эволюционного отбора эпидемических вариантов различных патогенов, популяционным иммунитетом) и локальными условиями медицинской организации (такими как характеристика пациентов, медицинские технологии, условия размещения, тактика применения АМП, система мониторинга ИСМП, риск-ориентированные технологии и т.д.).

Интенсивность и проявления эпидемического процесса ИСМП зависят от применяемых медицинских технологий и их агрессии, условий оказания медицинской помощи, степени антимикробной защиты и свойств возбудителей [21].

C начала XXI в. произошли значительные изменения условий оказания медицинской помощи и применяемых медицинских технологий, которые повлияли на эпидемический процесс ИСМП. К числу таких изменений относятся:

• интенсификация хирургических методов лечения. С 2010 по 2022 г. число операций на сердце возросло с 150,7 тыс. до 465,7 тыс., на сосудах — с 224,0 тыс. до 319,4 тыс., на почках и мочеточниках — с 197,4 тыс. до 372,1 тыс. [22]. Количество операций коронарного шунтирования в расчете на 1 млн жителей с 1995 по 2010 г. увеличилось более чем в 13 раз [23], а в 2021г. составило 196,6, число «открытых» операций на клапанах сердца на 1 млн жителей — 66,8 [24];
• снижение агрессии медицинских технологий. К настоящему времени значительная часть операций выполняется с применением эндоскопической техники или малоинвазивными методами. Например, в 2021 г. чрескожные коронарные вмешательства составили 1430,4 на 1 млн жителей [24];
• рост имплантируемых материалов и устройств, трансплантаций органов и тканей. Частота имплантаций тазобедренных суставов в разных странах составляет 55,3–322,6 на 100 тыс. жителей, коленных суставов — 9,3–273,3 [25]. К 2013 г. число выполняемых в год трансплантаций органов в России увеличилось в 2 раза (до 1400), в том числе в 1,7 раза — число трансплантаций почки, в 3 раза — число трансплантаций печени, в 15 раз — число трансплантаций сердца (2006–2013 гг.), в 2022 г. число трансплантаций органов в Российской Федерации достигло 2550 [26];
• увеличение риска ИСМП в группе новорожденных детей за счет недоношенных, родившихся с экстремально низкой и очень низкой массой тела [27].

Существенно изменились и условия оказания медицинской помощи. По данным Федеральной службы государственной статистики, только в 2023 г. появилась 1441 новая медицинская организация [28], в рамках государственной программы «Развитие здравоохранения» на строительство и реконструкцию медицинских учреждений из федерального бюджета c 2023 по 2025 г. преду-смотрено более 38,8 млрд руб. [29]. Более 5,6 тыс. объектов первичного звена здравоохранения будет построено, приобретено и отремонтировано до конца 2025 г. в рамках продолжения программы модернизации.

Применение одноразовых материалов и устройств в значительной степени повысило степень противомикробной защиты медицинских технологий [30]. Однако в последние годы наметилась тенденция к переработке и повторному использованию одноразовых устройств. Стоимость повторной обработки одноразового устройства составляет примерно половину стоимости покупки нового устройства, что определяет возможность экономии затрат за счет переработки одноразовых медицинских изделий. Объем мирового рынка переработки одноразовых медицинских изделий в 2021 г. уже достиг 616,41 млн долл. США [31]. Однако эта тенденция несет риск роста инфекционных осложнений и вызывает большую озабоченность.

Эволюция медицинских технологий сопровождалась снижением интенсивности проявлений эпидемического процесса с одновременным ростом удельного веса тяжелых форм инфекций с утратой функции или целостности органа. Несмотря на совершенствование технологии искусственной вентиляции легких, авторы отмечают высокую частоту поствентиляционных инфекций дыхательных путей без позитивных тенденций (7,9–23,9 случая поствентиляционных пневмоний на 1000 дней искусственной вентиляции легких; 27,9% вентилятор-ассоциированной пневмонии у детей и 49% — у взрослых) [32]. Высокий уровень противомикробной защиты медицинских технологий в последние десятилетия по данным многих исследователей сопровождался снижением частоты экзогенного инфицирования и ростом инфекций, вызванных формированием госпитального клона возбудителя ИСМП [33]. Однако пандемия COVID-19 ясно показала необходимость экспресс-тестирования пациентов в целях предупреждения заносов инфекции в стационар и ее последующего внутрибольничного распространения [34, 35]. Авторы указывают, что важность такого тестирования существует не только для инфекций с аэрозольным механизмом передачи, но и для таких возбудителей, как ротавирусы, инфицирующая доза которых мала, а легкость распространения в медицинской организации велика [36].

Этиологические аспекты инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи

Отличительная особенность группы ИСМП — практически неограниченный таксономический перечень возбудителей, включающий все основные группы известных микроорганизмов (бактерии, вирусы, грибы и т.д.), в том числе представителей нормальной микробиоты человека [37]. В эпидемическом процессе участвуют облигатные, факультативные, случайные паразиты, а также сапрофиты в паразитической фазе существования с различным экологическим резервуаром. В этиологической структуре ИСМП не менее 30% составляют возбудители группы сапронозов, обладающие широким диапазоном экологической толерантности к неблагоприятным факторам больничной среды. Технологические достижения в области секвенирования нового поколения (next-generation sequencing, NGS) и метагеномики изменили возможности быстрых глобальных исследований микроорганизмов, их таксономического и функционального аннотирования, что особенно важно для эпиднадзора за микроорганизмами, в том числе приобретающими устойчивость к противомикробным препаратам [38, 39].

Из широкого спектра возбудителей ИСМП, прежде всего по распространенности и значимости, выделяют группу ESKAPE-патогенов: Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa и Enterobacter spp. [40]. Патогены ESKAPE ответственны за большинство ИСМП и способны “ускользать” от биоцидного действия противомикробных препаратов [41]. Шесть ведущих патогенов (Escherichia coli, S. aureus, K. pneumoniae, Streptococcus pneumoniae, A. baumannii, P. aeruginosa) ответственны за более 929 тыс. (660–1270 тыс.) смертей, непосредственно связанных с устойчивостью микроорганизмов к бактериальным патогенам (УПП), и 3,57 млн (2,62–4,78) смертей, ассоциированных с нею [42, 43]. Среди перечисленных возбудителей только против S. pneumoniae имеются средства специфической профилактики. Масштабные эпидемиологические наблюдения (311 897 случаев ИСМП в 5526 медицинских учреждениях) свидетельствуют о том, что S. aureus был наиболее часто регистрируемым патогеном для всех инфекций ИОХВ в целом (18%) и наиболее распространенным патогеном для ИОХВ после ортопедических, акушерско-гинекологических и кардиохирургических операций. E. coli — самый часто выявляемый этиологический агент ИСМП брюшной полости, на ее долю приходилось почти 20% в структуре возбудителей. Коагулазонегативные стафилококки часто были идентифицированы как причина ИОХВ в кардиохирургии и ортопедии. E. coli, K. pneumoniae и P. aeruginosa чаще других возбудителей вызывали катетер-ассоциированные инфекции мочевыводящих путей, S. aureus, P. aeruginosa и Klebsiella spp. — пневмонии, связанные с оказанием медицинской помощи [44]. Высокий риск ИСМП, вызванных A. baumannii, был выявлен у пациентов нейрохирургических отделений в случае, когда состояние пациента осложнялось комой [45]. Таким образом, наблюдается зависимость возбудителей ИСМП от локализации патологического процесса, наличия импланта, полиорганной недостаточности, сопровождающейся эндотелиальной дисфункцией, локальных условий медицинской организации.

Широко обсуждаемым аспектом является резистентность возбудителей ИСМП к АМП. Систематический обзор клинических и экономических последствий устойчивости к антибиотикам показывает, что ESKAPE-патогены связаны с самым высоким риском летальных исходов. В 2019 г. 1,27 млн смертей (95%-й ДИ: 0,911–1,71) были напрямую связаны с резистентностью [43]. Установлено 1,27-, 1,33- и 1,62-кратное увеличение продолжительности пребывания в клинике, стоимости и летальности соответственно, связанное со множественной лекарственной устойчивостью [46].

В мае 2024 г. ВОЗ опубликовала обновленный Список приоритетных бактериальных патогенов 2024 г. (далее — Список), включающий 15 семейств антибиотикорезистентных бактерий, выделенных в группы критического, высокого и среднего уровней приоритетности [47]. В частности, патогены критического уровня приоритетности, такие как грамотрицательные бактерии с устойчивостью к антибиотикам последнего резерва и микобактерии туберкулеза с устойчивостью к рифампицину, представляют серьезную глобальную угрозу в связи с создаваемым ими тяжелым бременем, способностью противостоять лечению и передавать устойчивость другим бактериям. У грамотрицательных бактерий имеется естественная способность находить новые способы противостоять лечению, и они могут передавать другим бактериям генетический материал, который позволяет приобрести устойчивость к лекарствам.

Патогены высокого уровня приоритетности, такие как бактерии рода Salmonella и Shigella, создают крайне тяжелое бремя в странах с низким или средним уровнем дохода наряду с P. aeruginosa и S. aureus, которые вызывают серьезные проблемы в учреждениях здравоохранения.

К патогенам среднего уровня приоритетности относятся стрептококки групп A и B (редакцией от 2024 г. обе группы вводятся в Список впервые), S. pneumoniae и Haemophilus influenzae, на долю которых приходится большой вклад в бремя заболеваний. Эти патогены требуют повышенного внимания, особенно в уязвимых группах населения, включая детей и пожилых людей.

В 2020–2021 гг. получены данные о появлении в штате Западная Вирджиния (США) резистентного к эритромицину инвазивного стрептококка группы А. Так, обнаружено, что 76% изолятов было одновременно устойчивы к эритромицину и клиндамицину, включая все изоляты emm92 и emm11 [48].

В Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации одним из приоритетов и перспектив научно-технологического развития является «переход к персонализированной, предиктивной и профилактической медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровьесбережения, в том числе за счет рационального применения лекарственных препаратов (прежде всего антибактериальных) и использования генетических данных и технологий)». При этом отдельно подчеркивается особое значение обеспечения здоровье-сбережения за счет рационального применения антибактериальных лекарственных препаратов.

Для рационального применения антибактериальных препаратов необходимо проведение комплекса фундаментальных и прикладных научных исследований, направленных на изучение механизмов формирования и распространения антибиотикорезистентности, создание новых методов лечения, диагностики и профилактики инфекций, вызванных устойчивыми штаммами микроорганизмов. Противодействие распространению УПП — важнейшая задача по защите и сохранению человеческого здоровья, увеличению продолжительности и повышению качества жизни пациентов, особенно госпитализированных в отделения высокого эпидемиологического риска (хирургического, реанимационного и акушерско-гинекологического профиля).

Системное наблюдение за УПП основных возбудителей ИСМП в Российской Федерации осуществляется референс-центром по мониторингу за ИСМП (приказ Роспотребнадзора от 01.12.2017 № 1116). Эту работу Роспотребнадзор проводит в рамках выполнения Плана мероприятий на 2019–2024 гг. по реализации Стратегии предупреждения распространения антимикробной резистентности в Российской Федерации на период до 2030 г. (утв. распоряжением Правительства РФ от 30.03.2019 № 604-р) [49].

ФБУН ЦНИИЭ Роспотребнадзора (далее — Институт) впервые в России проведено широкомасштабное эпидемиологическое исследование клинических изолятов на основе секвенирования третьего поколения и получены подробные данные по детерминантам антибиотикорезистентности, вирулентности и их локализации для нескольких групп патогенов высокой степени опасности. При секвенировании штаммов выявлена принадлежность к сиквенс-типам, которые связаны с международными клонами с множественной лекарственной устойчивостью: штаммы обладали панрезистентным фенотипом и генетическими детерминантами лекарственной устойчивости к нескольким классам антибиотиков. Более того, они имели гипервирулентный генотип, связанный с широким набором генов вирулентности. Так, в отношении синегнойной палочки наблюдается смена ST235 сиквенс-типом ST654 (13,5 и 36% изолятов, соответственно). Проведенный анализ выявил гетерогенность популяций госпитальных изолятов P. aeruginosa, показав, что даже в пределах одной линии изоляты могут иметь отличительные особенности, сформировавшиеся в процессе динамических эволюционных изменений [50]. Все эти примеры свидетельствуют о наличии значительных реальных угроз для здоровья населения и системы здравоохранения, крайней важности геномного эпидемиологического надзора и диагностики циркулирующих микроорганизмов для прогноза развития ситуации в стационарах.

Ключевой аспект проблемы ИСМП — межпопуляционные взаимодействия возбудителей и пациентов, персонала, закономерности образования больничного микробиома. К настоящему моменту установлено, что для популяции госпитальных штаммов патогномоничным признаком являются низкий (менее 0,4) коэффициент биоразнообразия и вирулентность. Селекция госпитального штамма (клона) — результат сложных межпопуляционных взаимодействий, адаптации определенного микроорганизма к конкретным больничным условиям, в процессе которой он приобретает свойства, значительно повышающие его конкурентные преимущества. Первичное формирование госпитальных штаммов (клонов) происходит в отделениях реанимации и интенсивной терапии. Установлено, что эпидемическим потенциалом, необходимым и достаточным для эпидемического распространения в больничной среде и колонизации основных экологических ниш, обладает ограниченный спектр бактерий [33]. Отчасти такое явление, как распространение госпитального штамма, может быть сравнимо с тем, как формируется пандемия. Хотя, безусловно, механизмы развития пандемии несопоставимо сложнее.

Изучение госпитального микробиома и механизмов распространения госпитального штамма (клона) возбудителя — фундаментальная задача в решении проблемы профилактики ИСМП. С одной стороны, госпитальная среда может быть рассмотрена как относительно замкнутая система с известной степени постоянными детерминантами, определяющими ее экологию, а с другой — пандемия COVID-19 продемонстрировала выраженное влияние на эпидемический процесс ИСМП заносов инфекции в стационар, масштабного применения антибиотиков. Известно, что более половины пациентов инфекционного стационара уже при поступлении имели массивную колонизацию грибами рода Cаndida [51].

Тенденции и перспективы профилактики

Современный научно обоснованный подход к профилактике и контролю инфекций четко демонстрирует, что ни один тип учреждения здравоохранения ни в одной стране не может быть свободным от риска возникновения ИСМП [52]. Современная концепция профилактики ИСМП предполагает внедрение риск-ориентированных технологий [53], основные положения которых сформулированы в цикле отечественных работ [54–56]. Разработка стандартных операционных процедур при различных медицинских технологиях с детальным описанием технологии обеспечения эпидемиологической безопасности, последующими аудитами позволила снизить риск инфицирования в различных группах от 2 до 5 раз. Эффективность риск-ориентированного подхода показана в многочисленных работах [57]. Методология профилактики, основанная на этом подходе, предполагает комплексное внедрение: стратегии уклонения — замены медицинских технологий с высоким риском ИСМП; стратегии локализации — применения мер, позволяющих ограничить распространение потенциальных возбудителей инфекции; стратегии диссипации — дублирования мер защиты; стратегии компенсации — применения антимикробной терапии для снижения потерь даже при развитии рисков; а также реализации принципа избегания риска (исключения контактов, разделения потоков с разной эпидемиологической опасностью) и принципа минимизации риска (сокращения контактов, защиты барьерными методами, временем, расстоянием, удалением возбудителя из больничной среды).

Меры профилактики ИСМП могут быть разделены на стандартные и дифференцированные.

К стандартным мерам относятся:

• ограничение применения высокоинвазивных про-цедур;
• разделение потоков с разной степенью эпидемиологической опасности;
• дезинфекция;
• реализация принципа индивидуальной изоляции;
• применение средств индивидуальной защиты;
• вакцинация;
• постконтактная антибиотикопрофилактика;
• система обработки рук;
• систематическое обучение персонала;
• внедрение программ эпидемиологического надзора и контроля [58].

Дифференцированные меры могут быть применены в зависимости от вида возбудителя или типа инфицирования. Возможны и другие градации. Примером дифференцированных в зависимости от вида возбудителя мер могут быть противосинегнойные меры, предполагающие исключение препаратов нитрофуранового ряда из лечебно-диагностического процесса, исключение хранения инструментов во влажных средах, применение бактериальных фильтров для кранов воды, изоляцию пациента, ежедневное пропускание максимально горячей воды в течение 10 мин через душевые сетки, применение дезинфектантов с кислым значением pH раствора и т.д.

Некоторые применяемые в настоящее время меры профилактики ИСМП, дифференцированные в зависимости от типа инфицирования, представлены в табл. 1.

Современные технологические решения предусматривают внедрение молекулярно-генетических и информационных технологий. Инновационные технологические решения, такие как разработка и создание современных наборов реагентов для выявления генетических маркеров антибиотикорезистентности методом ПЦР, разработка экспресс-тестов диагностики возбудителей ИСМП и других патогенов, представляющих биологическую угрозу в случае заноса в стационар, LAMP — скоростной метод изотермической амплификации ДНК, применение CRISPR/Cas для диагностики SARS-CoV-2, уже реализуются Институтом. В частности, с целью обеспечения своевременной и адекватной диагностики, проведения эпидемиологического надзора и предупреждения широкого распространения наиболее значимых механизмов УПП специалисты Института ведут разработку наборов реагентов, которые позволяют на основе метода ПЦР выявлять гены, ассоциированные с резистентностью, непосредственно в биологическом материале. Подобный методический подход в настоящее время является чрезвычайно значимым и перспективным, поскольку характеризуется высокой скоростью получения результатов и не требует манипуляций с живыми бактериальными культурами, что способствует предотвращению возможного распространения микроорганизмов внутри медицинских организаций. Наборы реагентов на основе ПЦР являются ценным инструментом, доступным для эпидемиологического надзора за резистентностью в лабораториях любого уровня, и позволяют получить результат уже через 3–4 ч по сравнению с 2–3 сут, которые необходимы для определения антибиотикорезистентности с помощью традиционных бактериологических методов. Максимальные трудности при выборе антимикробной терапии создают возбудители группы ESKAPE, такие как ванкомицинрезистентный E. faecium, метициллин-резистентный золотистый стафилококк, K. pneumoniae, продуцирующая карбапенемазы, A. baumannii и P. aeruginosa, обладающие полирезистентностью, грамотрицательные энтеробактерии, продуцирующие β-лактамазы расширенного спектра. Уже разработаны тест-системы для определения маркеров метициллин-резистентных стафилококков, генов приобретенных карбапенемаз групп MBL, KPC и OXA-48-подобных у грамотрицательных бактерий. Также разработаны наборы реагентов для выявления методом ПЦР генов антибиотикорезистентности микроорганизмов в выделенных бактериальных культурах, включающих тест-системы для определения гена фермента β-лактамазы расширенного спектра CTX-M, определяющего устойчивость к β-лактамным антибиотикам из групп пенициллинов, цефалоспоринов, монобактамов и др.

В последнее время ученые Института применяют на практике самые современные мировые инновационные технологические решения. Разработаны наборы реагентов для выявления генов антибиотикорезистентности микроорганизмов методом изотермической амплификации (LAMP), отличающейся большой скоростью реакции до 40 мин (около 80–90% положительных образцов выявляется в течение 15 мин), не уступая по чувствительности и специфичности классической ОТ-ПЦР. При помощи данной технологии уже создан набор реагентов для определения MRSA в биологическом материале, с целью выявления грибковых инфекций разработаны наборы реагентов по детекции и дифференциальной идентификации отдельных видов патогенных грибов Candida auris и Aspergillus niger, соответственно. Весьма важным преимуществом данных наборов, разработанных в Институте, является наличие собственной ферментной базы, включая полимеразу, полученную из Bacillus stearothermophilus (ДНК-полимераза Bst).

Использование методик CRISPR-Cas для направленного редактирования геномов — перспективное направление в современной мировой генной инженерии. Институт проводит разработку новых эффективных методик выявления нуклеиновых кислот возбудителей инфекционных заболеваний, в том числе основанных на применении систем направленного редактирования генома CRISPR-Cas, с целью создания тест-систем нового поколения.

В настоящее время получены три патента на способ применения методики CRISPR/Cas для выявления ультранизких количеств (единичные копии, 10¹) генов антибиотикорезистентности у бактерий рода Pseudomonas непосредственно в клиническом материале. Это перспективное направление для быстрого выявления возбудителя, что важно в том числе с точки зрения предупреждения заноса возбудителя в стационар, реализации своевременных изоляционно-ограничительных мер.

Разработка IT-технологий для целей эпидемиологической диагностики, прогнозирования эпидемической ситуации — важнейшее направление. В настоящее время Институтом разработана и реализована Российская национальная базы данных агрегации геномов возбудителей инфекционных болезней VGARus (технология «больших данных»). Это не только шаг в реализации программы импортозамещения в области IT, но и важный инструмент для обеспечения эпидемиологического благополучия и биобезопасности страны, в том числе в области ИСМП. В настоящее время сотрудниками Института проводится интенсивная работа по расширению национальной базы данных агрегации геномов возбудителей инфекционных болезней VGARus путем создания специальных модулей для анализа устойчивости к противомикробным препаратам K. pneumoniae, S. aureus, E. coli и других микроорганизмов из группы ESKAPE-патогенов. К области интернета вещей относится разработка калькуляторов риска. Для прогноза развития эпидемического процесса важным направлением выступают нейротехнологии и искусственный интеллект.

При всем разнообразии мер профилактики, несомненно, в основе современного подхода к профилактике ИСМП всегда лежит мультимодальная стратегия.

Перспективные направления научных исследований

В области фундаментальных исследований важно продолжить: изучение молекулярных, организменных и популяционных закономерностей формирования госпитального клона возбудителей; научное обоснование и разработку перспективных моделей обеспечения эпидемиологической безопасности медицинских технологий; изучение механизмов развития эпидемического процесса; разработку системы надзора и контроля актуальных инфекций, в том числе с позиций риск-ориентированного подхода, аэрозольного механизма передачи инфекций; изучение общих закономерностей эпидемического процесса, закономерностей внутрибольничного распространения инфекций группы сапронозов; экспериментальное изучение взаимодействия бактерий и бактериофагов на поверхностях больничной среды, резистентности бактерий к антимикробным средствам.

Важнейшим направлением научных исследований является определение цели и основных принципов стратегии геномного эпидемиологического надзора за возбудителями ИСМП из группы ESКAPE-патогенов, полученных из стационаров различного профиля Российской Федерации, с обеспечением системного мониторинга распространения возбудителей ИСМП, в том числе обладающих устойчивостью к противомикробным препаратам.

Отдельная научная задача — разработка новых подходов к организации эпидемиологического надзора на основе изучения специфики генетических характеристик возбудителей и прогнозирования развития эпидемического процесса с использованием инновационных платформенных решений и применения цифровых технологий. В этой связи представляется целесообразным развитие Национальной платформы агрегирования результатов расшифровок генома возбудителей инфекционных и паразитарных заболеваний, обладающих фенотипом резистентности, на основе технологий цифровизации данных BIG DATE, искусственного интеллекта, машинного обучения и нейронных сетей.

При этом не следует забывать о классических векторах научных исследований, таких как разработка лекарственных и биологических препаратов для профилактики и лечения ИСМП, а также эффективных и безопасных средств и способов дезинфекции и стерилизации.

Заключение

ИСМП в силу широкого распространения, негативных последствий для здоровья пациентов, персонала и экономики государства представляют собой мультидисциплинарную проблему, актуальность которой не снижается на протяжении десятилетий. Обеспечение эпидемиологической безопасности оказания медицинской помощи в современных условиях требует внедрения системного мониторинга распространения основных возбудителей ИСМП, преимущественно из группы ESKAPE, своевременной и адекватной диагностики с изучением специфики генетических характеристик возбудителей и прогнозирования развития эпидемического процесса с использованием инновационных платформенных решений и применения цифровых технологий. Особую актуальность в настоящее время приобретает методология профилактики, основанная на риск-ориентированном подходе, который предполагает комплексное внедрение различных стратегий профилактики ИСМП: от замены медицинских технологий с высоким риском развития инфекционных осложнений до принципов минимизации риска (таких как сокращение контактов, защита барьерными методами, защита временем и расстоянием, удаление возбудителя из больничной среды).

Дополнительная информация

Источник финансирования. Рукопись подготовлена и опубликована за счет финансирования по месту работы авторов.

Конфликт интересов. Авторы данной статьи подтвердили отсутствие конфликта интересов, о котором необходимо сообщить.

About the authors

Vasily G. Akimkin

Central Research Institute of Epidemiology

Email: vgakimkin@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4228-9044
SPIN-code: 4038-7455

MD, PhD, Professor, Academician of the RAS

Russian Federation, Moscow

Elena B. Brusina

Кemerovo State Medical University

Email: brusina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8616-3227
SPIN-code: 6976-2551

MD, PhD, Professor, Corresponding Member of the RAS

Russian Federation, Kemerovo

Nikolay I. Briko

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: nbrico@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6446-2744
SPIN-code: 2992-6915

MD, PhD, Professor, Academician of the RAS

Russian Federation, Moscow

Alexey V. Tutelyan

Central Research Institute of Epidemiology

Author for correspondence.
Email: bio-tav@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2706-6689
SPIN-code: 8150-2230

MD, PhD, Corresponding Member of the RAS]

Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files