Een betere detectie van bacteriën als wapen in de strijd tegen resistentie tegen antibiotica
De tijd dat artsen breedspectrumantibiotica voorschrijven om een infectieziekte te behandelen in afwachting van de resultaten van een bacteriologisch onderzoek, zal binnenkort misschien, en gelukkig maar, ten einde lopen. Amerikaanse wetenschappers hebben immers een nieuwe techniek ontwikkeld om bacteriën in enkele minuten tijd te detecteren.
Infectieziekten veroorzaakt door pathogene bacteriën zijn nog altijd een van de belangrijkste oorzaken van morbiditeit en mortaliteit in de hele wereld. Een snelle microbiologische analyse is noodzakelijk om ze snel te behandelen en om zo gericht antibiotica te kunnen voorschrijven.
Een groep van de Universiteit van de staat Pennsylvania in de Verenigde Staten heeft een techniek ontwikkeld die gebaseerd is op microvloeistofsystemen met kanaaltjes van slechts enkele tientallen micrometer. Individuele bacteriële cellen blijven daarin vastzitten en kunnen dan in real time met een elektronenmicroscoop worden geanalyseerd.
Met die techniek kan een bacterie in het onderzochte monster worden gedetecteerd in minder dan 30 minuten en kan tevens de gevoeligheid van de bacterie voor antibiotica worden bepaald. Daarvoor brengen de vorsers de bacterie in contact met antibiotica. Als de bacterie resistent blijkt te zijn tegen bepaalde antibiotica, heeft het uiteraard geen zin die voor te schrijven.
Het systeem is 100% gevoelig voor de aanwezigheid van bacteriën. De bacteriën konden in 83% van de gevallen correct worden geclassificeerd en het resultaat van bepaling van de gevoeligheid voor antibiotica strookte in 100% van de gevallen met dat van de klassieke tests.
Met dat systeem kan je een bacterie detecteren en kan je ze ook snel classificeren op grond van haar vorm (bol-, staaf- of spiraalvormig) en haar grootte. "Je kan zo echter niet nagaan over welke bacterie het gaat", preciseerde een van de medeontwikkelaars, Pak Kin Wong, hoogleraar biomedische en mechanische engineering. "We werken aan een complementaire moleculaire techniek om bacteriën te classificeren."
Met de klassieke technieken duurt het drie tot vijf dagen voor je weet of er al dan niet een bacterie is en in voorkomend geval, of de bacterie gevoelig is voor of resistent tegen bepaalde antibiotica. Met die nieuwe techniek zal dat sterk veranderen: het resultaat zal veel sneller bekend zijn en de artsen zullen dan meteen weten voor welke antibiotica de bacterie gevoelig is.
"We schrijven momenteel antibiotica voor, zelfs als er geen bacterie is", legde Pak Kin Wong uit. "We schrijven inderdaad veel te veel antibiotica voor." Om dat te illustreren, gaf de vorser het voorbeeld van urineweginfecties. "Urineweginfectie zijn de frequentste bacteriële infecties. Toch is meer dan 75% van de urinemonsters die naar een laboratorium voor klinische microbiologie worden gestuurd, negatief. Met de nieuwe techniek weten we snel of er al dan niet bacteriën in een klinisch relevante concentratie in het monster zitten. Dat zal de behandeling sterk verbeteren."
De vorser voegde er nog aan toe dat zijn team een voorlopig patent heeft aangevraagd. Ze hopen een kleiner instrument te kunnen ontwikkelen dat zou kunnen worden gebruikt in ziekenhuizen of artsenpraktijken en ze hopen het over drie jaar in de handel te kunnen brengen.
(referentie: PNAS, 21 mei 2019, doi:10.1073/pnas.1819569116 )