123RF
Zestaw diagnostyczny do szybkiej oceny antybiotykooporności
Autor: Monika Stelmach
Data: 10.05.2021
Źródło: Komisja Europejska/CORDIS
| Tagi: | ResisTEST, antybiotyk, zakażenia, patogeny, antybiotykooporność |
Naukowcy opracowali szybką i niedrogą metodę oceny oporności szczepów bakterii na antybiotyki. To rozwiązanie może przynieść przełom w walce z antybiotykoopornością, umożliwiając precyzyjny dobór leku do potrzeb terapii zakażeń potencjalnie wywołanych przez oporne bakterie.
Nadmierne stosowanie antybiotyków doprowadziło do pojawienia się opornych szczepów bakteryjnych. Oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe stała się globalnym zjawiskiem, które odpowiada za ponad 23 tys. zgonów rocznie tylko w samej Unii Europejskiej. Jest ona także powiązana ze zwiększeniem zachorowalności, wydłużeniem czasu hospitalizacji i znacznym wzrostem kosztów opieki medycznej.
– Rozprzestrzenianie się szczepów wielolekoopornych, w tym opornych na wszystkie lub prawie wszystkie znane antybiotyki, przybliża nas do sytuacji z czasów sprzed odkrycia antybiotyków. Wiążą się z tym poważne konsekwencje zdrowotne – mówi prof. Albert Quintana, biolog, immunolog z Instytutu Neuronauk na Uniwersytecie Autonomicznym w Barcelonie, koordynator projektu ResisTEST.
Nowe techniki diagnostyczne
Trudności ze znalezieniem, opracowaniem i wyprodukowaniem nowych antybiotyków doprowadziły do wyczerpania dostępnych sposobów leczenia. Od 1987 roku na rynku nie pojawiły się żadne nowe leki tego typu. Fakt ten podkreśla potrzebę opracowania niedrogich i szybkich metod wykrywania, które umożliwią identyfikację skutecznych nowych antybiotyków.
– Główny problem polega na tym, że bieżąca diagnostyka opiera się przede wszystkim na hodowlach bakteryjnych. Rozwiązanie takie, choć pozwala uzyskiwać cenne informacje, ma wiele wad, na przykład długi czas wykonania i niską czułość testów – wyjaśnia prof. Quintana,
Nowatorskie metody diagnostyczne, takie jak testy oparte na reakcji PCR, są szybkie i charakteryzują się wysoką czułością, ale można je stosować w przypadku ograniczonej liczby patogenów lub genów oporności. Inne dostępne technologie, na przykład sekwencjonowanie DNA, wymagają kosztownego sprzętu i specjalistycznego szkolenia, co ogranicza ich użyteczność.
Celem finansowanego ze środków UE projektu ResisTEST było przezwyciężenie tych problemów i opracowanie wydajnego nowego narzędzia diagnostycznego, które pomoże identyfikować potencjalne nowe leki.
Aby osiągnąć zamierzony cel, prof. Quintana i jego zespół rozpoczęli prace nad metodą zwiększania stężenia bakteryjnych rybosomów obecnych w próbkach. Rybosomy znajdują się we wszystkich żywych komórkach, gdzie odpowiadają za syntezowanie białek, które z kolei pełnią istotne funkcje w komórkach, takie jak sterowanie procesami chemicznymi lub naprawianie uszkodzeń.
Walka z antybiotykoopornością
Prof. Quintana wykazał skuteczność tej metody w kontrolowanym środowisku laboratoryjnym, używając hodowli bakterii o znanej oporności na antybiotyki. Technika ta pozwoliła mu przygotować przeciwciało przeciw konkretnej bakteryjnej sekwencji genów.
– Udało nam się udowodnić, że ta technologia umożliwia przeprowadzanie szybkich, wysokoczułych testów skuteczności leków przy rozsądnych kosztach. Ta nowatorska metoda może przynieść przełom w walce z antybiotykoopornością, umożliwiając dobór antybiotyku na potrzeby leczenia zakażeń potencjalnie wywołanych przez oporne bakterie. Przełożyłoby to się na liczne korzyści społeczne, zdrowotne i środowiskowe – zapewnia prof. Quintana.
Metoda wymaga jeszcze weryfikacji i dalszych badań klinicznych.
– Rozprzestrzenianie się szczepów wielolekoopornych, w tym opornych na wszystkie lub prawie wszystkie znane antybiotyki, przybliża nas do sytuacji z czasów sprzed odkrycia antybiotyków. Wiążą się z tym poważne konsekwencje zdrowotne – mówi prof. Albert Quintana, biolog, immunolog z Instytutu Neuronauk na Uniwersytecie Autonomicznym w Barcelonie, koordynator projektu ResisTEST.
Nowe techniki diagnostyczne
Trudności ze znalezieniem, opracowaniem i wyprodukowaniem nowych antybiotyków doprowadziły do wyczerpania dostępnych sposobów leczenia. Od 1987 roku na rynku nie pojawiły się żadne nowe leki tego typu. Fakt ten podkreśla potrzebę opracowania niedrogich i szybkich metod wykrywania, które umożliwią identyfikację skutecznych nowych antybiotyków.
– Główny problem polega na tym, że bieżąca diagnostyka opiera się przede wszystkim na hodowlach bakteryjnych. Rozwiązanie takie, choć pozwala uzyskiwać cenne informacje, ma wiele wad, na przykład długi czas wykonania i niską czułość testów – wyjaśnia prof. Quintana,
Nowatorskie metody diagnostyczne, takie jak testy oparte na reakcji PCR, są szybkie i charakteryzują się wysoką czułością, ale można je stosować w przypadku ograniczonej liczby patogenów lub genów oporności. Inne dostępne technologie, na przykład sekwencjonowanie DNA, wymagają kosztownego sprzętu i specjalistycznego szkolenia, co ogranicza ich użyteczność.
Celem finansowanego ze środków UE projektu ResisTEST było przezwyciężenie tych problemów i opracowanie wydajnego nowego narzędzia diagnostycznego, które pomoże identyfikować potencjalne nowe leki.
Aby osiągnąć zamierzony cel, prof. Quintana i jego zespół rozpoczęli prace nad metodą zwiększania stężenia bakteryjnych rybosomów obecnych w próbkach. Rybosomy znajdują się we wszystkich żywych komórkach, gdzie odpowiadają za syntezowanie białek, które z kolei pełnią istotne funkcje w komórkach, takie jak sterowanie procesami chemicznymi lub naprawianie uszkodzeń.
Walka z antybiotykoopornością
Prof. Quintana wykazał skuteczność tej metody w kontrolowanym środowisku laboratoryjnym, używając hodowli bakterii o znanej oporności na antybiotyki. Technika ta pozwoliła mu przygotować przeciwciało przeciw konkretnej bakteryjnej sekwencji genów.
– Udało nam się udowodnić, że ta technologia umożliwia przeprowadzanie szybkich, wysokoczułych testów skuteczności leków przy rozsądnych kosztach. Ta nowatorska metoda może przynieść przełom w walce z antybiotykoopornością, umożliwiając dobór antybiotyku na potrzeby leczenia zakażeń potencjalnie wywołanych przez oporne bakterie. Przełożyłoby to się na liczne korzyści społeczne, zdrowotne i środowiskowe – zapewnia prof. Quintana.
Metoda wymaga jeszcze weryfikacji i dalszych badań klinicznych.
