Ontwikkeling van een snelle antibioticaresistentietest (Fast Antibiotic Sensitivity Test, FAST)

Probleemstelling
Antibioticaresistentie vindt plaats wanneer bacteriën minder gevoelig worden voor antibiotica gebruikt ter behandeling of preventie van een infectie. Resistente bacteriën vereisen een verhoogde dosis van een antibioticum die vaak geassocieerd is met neveneffecten. Soms kunnen bacteriën zelfs volledig ongevoelig worden voor het antibioticum. Antibioticaresistentie is verantwoordelijk voor wereldwijd ruim 700 000 overlijdens per jaar. De verwachtingen zijn dat dit aantal zal oplopen tot 10 miljoen tegen 2050. Dit betekent dat meer mensen zouden sterven aan een bacteriële infectie in vergelijking met het huidig aantal overlijdens door kanker1. In klinische laboratoria wordt vaak gebruik gemaakt van oude, trage en manuele technieken om antibioticaresistentie op te sporen. Deze technieken zijn nog niet veel veranderd sinds de jaren ’50 van vorige eeuw: het uitplaten van bacteriën op een (selectieve) voedingsbodem of opgroeien van bacteriën in groeimedium. Nieuwe, automatische toestellen bestaan, maar zijn niet universeel te gebruiken voor alle bacteriën, vaak duur in aankoop en maken gebruik van complexe reagentia of cartridges.
Doelstelling
Het doel van dit onderzoeksproject is de ontwikkeling van een snelle en gevoelige antibioticaresistentietest. Door een snelle test te ontwikkelen zullen minder antibiotica gebruikt worden wat op zijn beurt leidt tot minder antibioticaresistentie. De test wordt ontwikkeld door gebruik te maken van de Coulter Counter en flow cytometer. Beide technieken zijn in staat om kleine deeltjes (in dit geval bacteriën) in groeimedium zeer nauwkeurig te kwantificeren. Deze gevoelige methodes zullen, door het kwantificeren van de bacteriën, een sneller resultaat geven (is er groei van bacteriën of niet) in vergelijking met de minder gevoelige conventionele spectrofotometrische bepaling van groei. Door snelle bepaling van de vatbaarheid van een bacterie voor een antibioticum kan sneller het gepaste antibioticum worden toegediend. Op die manier zal de patiënt sneller de juiste behandeling krijgen en ontstaat minder risico op resistentievorming.
Doelgroep
Gezien het enorme belang van het snel bepalen van antibioticaresistentie zijn er verschillende uiteenlopende doelgroepen:
· Klinische laboratoria voeren dagelijks antibioticaresistentietesten uit die vaak lang duren vooraleer het resultaat gekend is (meestal overnacht incubatie).
· Dokters zijn gebaat bij een snellere analyse van de gevoeligheid van een bacterie voor een antibioticum zodat ze de patiënten sneller kunnen behandelen met het juiste antibioticum.
· Daarnaast zijn er ook onderzoekscentra (zoals IMEC), die werken aan de nieuwe generatie diagnostische toestellen die interesse tonen in dit project.
De expertise die wordt opgedaan voor de kwantificatie van bacteriën kan ook toegepast worden op andere micro-organismen en dus andere doelgroepen:
· (Academische) onderzoekslaboratoria die vaak gebruik maken van celkweken en waar een automatische kwantificatie van cellen (met de Coulter Counter of flow cytometer) een enorme tijdswinst en dus efficiëntievergroting kan geven in vergelijking met de huidige manuele telmethode.
· Ook de voedingsindustrie, die gebruik maakt van micro-organismen (bv. gistcellen in de bierindustrie) heeft baat bij een automatische kwantificatie van micro-organismen om hun productie te optimaliseren.
Activiteiten
Er zal onderzocht worden of de Coulter Counter en flow cytometer kunnen gebruikt worden om een snelle antibioticaresistentietest te ontwikkelen. Daarnaast zal onderzocht worden of er toepassingen van deze technologieën zijn voor andere micro-organismen, zoals het kwantificeren van gistcellen of cellen gebruikt binnen de celkweeklaboratoria.