Nyt system gør hurtigt, skræddersyet antibiotikabehandling mulig

Et diagnosesystem udviklet ved Technion-Israel Institute of Technology muliggør hurtig og præcis tilpasning af antibiotika til patienten. Systemet giver hurtigere diagnostik, tidligere og mere effektiv behandling af infektiøse bakterier, og forbedrede patienters restitutionstider. Resultaterne blev offentliggjort i denne uge i Procedurer fra National Academy of Sciences ( PNAS ).

Antibiotika er en af ​​de mest effektive måder at behandle bakterielle infektioner på. Imidlertid, den udbredte brug af antibiotika fremskynder udviklingen af ​​bakteriestammer, der er resistente over for specifikke antibiotika. I 2014, infektioner med antimikrobiel resistens (AMR) kostede mere end 700 liv, 000 mennesker verden over, ud over en kumulativ udgift på 35 milliarder dollar om året alene i USA.

For patienter med truende infektioner, akut behandling er påkrævet for deres helbred. Ifølge fastlagte skøn, for hver time, hvor effektiv antibiotikabehandling forsinkes, overlevelsesraterne falder med ~ 7,6 procent for patienter med septisk shock. Derfor, for ikke at forlade patienten uden tilstrækkelig beskyttelse, mens han afventer resultaterne, mange læger vil ordinere et antibiotikum med et bredt spektrum af aktivitet i store doser. Dette fænomen letter fremkomsten af ​​AMR og påvirker også mikrobiota - bestanden af ​​"gode bakterier", der findes i den menneskelige krop, der beskytter den.

I denne sammenhæng, betydningen af ​​teknologier, der kan forudbestemme en specifik bakteries resistens over for specifikke antibiotika er indlysende. Det innovative system udviklet på Technion, kaldet SNDA-AST, analyserer hurtigt bakterier isoleret fra patienter med infektioner og vurderer deres resistensniveau over for specifikke antibiotika. Dette gør det muligt for sundhedsteamet at vælge det mest effektive antibiotikum en dag tidligere sammenlignet med ved brug af traditionelle metoder. Ud over, forskerne demonstrerede evnen til at teste bakterier direkte fra rå patienturinprøver, derved springe isolationstrinnet over, og muligvis spare to dage for patienter med urinvejsinfektioner.

Undersøgelsen blev ledet af prof. Shulamit Levenberg, Dekan ved Technion Fakultet for Biomedicinsk Teknik, og blev udført af tre forskere i hendes laboratorium:ph.d. -studerende Jonathan Avesar, postdoktorel Dekel Rosenfeld og doktorand Tom Ben-Arye. Undersøgelsen blev udført i samarbejde med adjunkt Moran Bercovici fra Technion Fakultet for Maskinteknik og doktorand Marianna Truman-Rosentsvit, i samarbejde med Dr. Yuval Geffen, leder af mikrobiologilaboratoriet på Rambam Health Care Campus. Det blev finansieret af et KAMIN-tilskud fra Innovation Authority og de israelske centre for forskningskvalitet (I-CORE).

Ifølge Avesar, der stammer fra USA, "Hver dag, titusinder til hundredvis af tests udføres på hvert hospital i Israel for at kortlægge resistensniveauer for infektiøse bakterier fra prøver taget fra patienter. Problemet er, at dette er en meget lang test, da det er baseret på at sende prøven til laboratoriet, dyrkning af en bakteriekultur i en petriskål og analyse af kulturen. Denne proces kræver relativt stor prøveudtagning og tager normalt et par dage, dels fordi arbejdsdagen på laboratorier er begrænset til omkring otte timer. Vores metode, på den anden side, giver nøjagtige resultater på kort tid baseret på en meget mindre prøve. Det er indlysende, at et hurtigere svar giver os mulighed for at starte behandlingen tidligere og forbedre genopretningshastigheden. "

Enheden udviklet af Technion -forskerne er en chip med hundredvis af nanoliterbrønde inde i den, hver indeholder et par bakterier og et specifikt antibiotikum. Påvisning af bakterieresponsen udføres ved hjælp af en fluorescerende markør, billedbehandlingsværktøjer og statistisk analyse af farverne opnået fra bakterierne i alle nanoliterbrønde.

I en undersøgelse, hvor 12 kombinationer af bakterier og antibiotika blev testet i systemet, resultaterne, som blev opnået på kort tid, som sagt, var præcise og muliggjorde tidlig og effektiv behandling af de infektiøse bakterier. Avesar sagde, "Brugen af ​​den teknologi, vi udviklede, reducerer størrelsen af ​​den nødvendige prøve med flere størrelsesordener, reducerer scanningstiden med omkring 50 procent, reducerer laboratoriepladsen, der kræves til testning, betydeligt og reducerer omkostningerne pr. test. "