Urządzenie BacterOMIC AST receptą na antybiotykooporność

W Warszawie powstaje BacterOMIC AST, pierwszy na świecie przyrząd analityczny zdolny w ciągu kilku-kilkunastu godzin precyzyjnie ocenić wrażliwość bakterii na wszystkie klinicznie ważne antybiotyki.

Coraz poważniejszy staje się problem oporności bakterii na działanie antybiotyków. Stąd warto, by lekarze wiedzieli, jaki lek najskuteczniej zwalczy patogeny, które zaatakowały danego pacjenta. W Warszawie powstaje przyrząd, który dostarczy kompleksowych danych o bakteriach.

Wobec rosnącej lekooporności bakterii o sukcesie leczenia konkretnego pacjenta coraz częściej decydują analizy mikrobiologiczne, na podstawie których w szpitalach podejmuje się decyzje o doborze najlepszej terapii. Współczesna aparatura analityczna dostarcza jednak bardzo fragmentarycznych informacji o lekowrażliwości bakterii.

Tymczasem BacterOMIC AST – powstający w Warszawie przyrząd analityczny – po raz pierwszy pozwoli lekarzom w ciągu zaledwie kilku-kilkunastu godzin zdobyć kompletne i dokładne dane o oporności na antybiotyki bakterii atakujących konkretnego pacjenta.

BacterOMIC AST – jak działa?

Końcowe prace badawczo-rozwojowe i wdrożeniowe nad nowatorskim aparatem rozpoczynają się właśnie dzięki wartemu 3,7 mln zł grantowi Team-Tech Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, przyznanemu konsorcjum utworzonemu przez Instytut Chemii Fizycznej PAN (IChF PAN) i BacterOMIC, firmę należącą do spin-offu Scope Fluidics. O badaniach tych poinformowano w przesłanym PAP komunikacie IChF PAN. – Według szacunków Światowej Organizacji Zdrowia, lekooporne bakterie w ciągu najbliższych 35 lat mogą doprowadzić na świecie do śmierci nawet 300 mln ludzi. Ta liczba robi ogromne wrażenie. Tu już nie ma mowy o jakimś abstrakcyjnym zagrożeniu, bo jeśli sprawdzą się czarne prognozy, z powodu lekooporności bakterii w samym 2050 r. umrze jeden człowiek na tysiąc. Każdy z nas będzie więc osobiście znał ludzi, którzy zmarli tylko dlatego, że dotychczasowe antybiotyki przestały działać – obrazuje prof. Piotr Garstecki z IChF PAN oraz firmy BacterOMIC, zaznaczając, że im szybciej pacjent otrzyma odpowiedni antybiotyk, tym lepiej.

Współczesne przyrządy analityczne nie dostarczają pełnych informacji o lekowrażliwości bakterii ani nie badają skuteczności kombinacji leków. Na ogół są to urządzenia testujące działanie zaledwie od kilku do kilkunastu antybiotyków. Na dodatek analiza polega na prostym sklasyfikowaniu bakterii jako lekoopornych lub nie, bądź należących do grupy pośredniej. Tak ogólne dane nierzadko w ogóle nie pozwalają lekarzom na podjęcie racjonalnych decyzji (np. na antybiogramie wszystkie antybiotyki mogą być oznaczone jako nieskuteczne).

Tymczasem badacze z Warszawy zaprojektowali aparat, w którym próbka z bakteriami pobrana od pacjenta po rozcieńczeniu jest rozdzielona na setki mikroobjętości. Każda porcja trafia do jednej z mikrokomór znajdujących się na niewielkim, wymiennym panelu jednorazowego użytku. – Na wykonanym z tworzywa sztucznego panelu znajduje się kilkaset mikrokomór zawierających różne leki w różnych stężeniach. Po dodaniu roztworu z analizowaną próbką, hodowla bakterii jest prowadzona we wszystkich mikrokomorach jednocześnie. Po upływie kilku-kilkunastu godzin nasz przyrząd ocenia rozwój kolonii. Przekazuje lekarzowi nie wyrywkową, lecz pełną informację o lekowrażliwości bakterii atakujących konkretnego pacjenta – tłumaczy kierownik projektu po stronie IChF PAN dr inż. Tomasz Kamiński.

Jakie to ma zastosowanie?

Duża pojemność pojedynczego panelu w aparacie BacterOMIC AST pozwala badać skuteczność aż 97 antybiotyków – a więc praktycznie wszystkich klinicznie ważnych. Antybiogram ma być nie tylko kompletny, ale ma także zawierać bardzo precyzyjną informację o skuteczności każdego antybiotyku. Na tej podstawie lekarz zawsze może racjonalnie konstruować terapię optymalną dla danego przypadku infekcji. – W części mikrokomór zamierzamy prowadzić także doświadczenia z wybranymi mieszankami antybiotyków. Będziemy więc w stanie znacznie lepiej oceniać mechanizmy oporności badanych bakterii. Żaden inny obecnie dostępny sprzęt laboratoryjny nie potrafi dostarczyć takich informacji – podkreśla prof. Garstecki.

W komunikacie IChF PAN poinformowano, że pojedynczy aparat BacterOMIC AST umożliwi realizację analiz na 60 panelach równocześnie, przy koszcie pojedynczego panelu podobnym jak w dotychczasowych urządzeniach. Przyrząd, obecnie w fazie preprototypowej, został sprawdzony w zakresie możliwości hodowli bakterii i śledzenia ich wzrostu w mikrokomorach.

Zakończenie budowy prototypu jest przewidziane na jesień, zaraz potem rozpoczną się testy w krajowych i zagranicznych laboratoriach. Badacze spodziewają się, że pierwsze egzemplarze BacterOMIC AST dla szpitali i klinik powinny dostępne w ciągu mniej więcej czterech lat.

Jakie błędy popełniają lekarze dentyści dobierając antybiotyk? Zapraszamy na wykład „Najczęstsze błędy w antybiotykoterapii w stomatologii ” dr n. med. Joanny Kusowskiej, specjalisty chorób wewnętrznych i farmakologii klinicznej.

Oprac. AF na podst. PAP – Nauka w Polsce

Fot. qimono, pixabay.com