Cercetătorii de la universitatea Southampton, au demonstrat o metodă rapidă şi precisă de diagnosticare a infecţiilor bacteriene. Tehnica are potenţialul de a detecta în câteva minute infecţiile la pacienţii cu fibroză chistică.
În Marea Britanie, afecţiunea se manifestă la un copil din 10.000 de naşteri. Fibroza chistică este o afecţiune moştenită care face ca mucusul să se acumuleze în plămâni şi în sistemul digestiv, provocând infecţii pulmonare şi probleme în digerarea alimentelor. Deşi există tatamente disponibile care ajută la reducerea problemelor cauzate de această afecţiune, infecţiile recurente reduc dramatic calitatea şi durata vieţii.
Metodele actuale de diagnosticare a infecţiilor imediate (acute) şi pe termen lung (cronice) sunt complexe şi consumatoare de timp în laborator.
În cazul infecţiilor cu biofilm, poate dura şi câteva zile de la colectarea şi prelucrarea probelor unui pacient până la obţinerea rezultatelor. Acest lucru întârzie tratamentele eficiente şi are un impact asupra evoluţiei pacienţilor.
O echipă multidisciplinară de la universitatea şi spitalul universitar din Southampton şi-a propus să dezvolte un instrument de diagnosticare care să fie rapid, precis şi simplu de utilizat pentru medici.
Ei au dezvoltat o nouă tehnică de analiză chimică numită spectroscopie Raman cu excitare multiplă. Această metodă non-invazivă este o tehnică imagistică de analiză spectrală care constă în împrăştierea unor fascicule de lumină colorată emise în eşantionul unui pacient.
„Când lumina este aplicată moleculelor unei probe, acestea pot vibra, ceea ce ne ajută să le înţelegem caracteristicile. Prin utilizarea diferitelor culori ale luminii, se poate declanşa un set diferit de astfel de vibraţii, ceea ce înseamnă că putem obţine mai multe informaţii despre compoziţia lor decât a fost posibil până acum“, a explicat prof. Sumeet Mahajan, şeful departamentului de biologie chimică şi director asociat al Institutului pentru Ştiinţele Vieţii de la universitatea din Southampton.
Acest lucru permite apoi colectarea amprentelor acestor molecule, care poate fi utilizată pentru a identifica proprietăţile agenţilor patogeni care provoacă fibroză chistică.
În multe tehnici actuale, un reactiv trebuie să fie adăugat la o probă sau o etichetă trebuie să fie ataşat la moleculele de interes pentru a analiza compoziţia lor.
Acest lucru nu este, însă, necesar în cadrul acestei noi abordări, care utilizează proprietăţile naturale ale moleculelor pentru analiză.
„Noua noastră metodă bazată pe spectroscopia Raman oferă multe avantaje faţă de metodele prezente, permiţând o analiză mai rapidă şi fără a necesita etichetarea probelor. Este fără reactivi şi evită etapele complexe de pregătire a probelor cu echipamente sofisticate“, a spus prof. Mahajan.
"Am dezvoltat o metodă care este foarte precisă, şi în acelaşi timp rapidă, şi nu necesită materiale la scară nanometrică pentru îmbunătăţirea semnalelor şi nici substanţe fluorescente pentru detecţie", a completat profesorul.
Infecţiile de durată în plămânii afectaţi de fibroză chistică sunt extrem de greu de tratat. Există dovezi că bacteria Pseudomonas aeruginosa apare ca biofilme în organism, protejând bacteriile de acţiunea antibioticelor şi stimulând rezistenţa antimicrobiană.
Acest fapt creşte nevoia urgentă pentru un tratament rapid şi eficient, spun specialiştii.
Cercetarea chipei de la Southampton, publicată în Analytical Chemistry, a demonstrat o precizie de 99,75% la identificarea bacteriilor Pseudomonas aeruginosa şi Staphylococcus aureus în toate tulpinile studiate, inclusiv o precizie de 100% pentru Staphylococcus aureus sensibil la medicamente şi rezistent la medicamente.
În viitor, această analiza simplă ar putea fi efectuată în secţiile spitalelor, pentru a oferi un tratament mai rapid şi mai eficient. Abordarea ar putea fi extinsă pentru a viza o varietate de boli şi pentru a combate rezistenţa antimicrobiană.
„Studiul nostru prezintă un pas important către un instrument de diagnosticare rapid şi fără reactivi care necesită doar o pregătire simplă, sau de rutină a probelor. O astfel de platformă s-ar putea dovedi utilă într-o varietate de alte categorii de patologii şi ar putea contribui la abordarea provocării tot mai mari a rezistenţei antimicrobiene“, a declarat la rândul său prof Saul Faust, directorul Institutului Naţional de Sănătate şi de Cercetare în Domeniul Sănătăţii din UK.
