VUB-onderzoeker test resistentie voor antibiotica met een smartphone
VUB en EPFL ontwikkelen sneltest om weerstand bij bacteriën tegen antibiotica te bestrijden
Onderzoekers van de Vrije Universiteit Brussel en de Technische Universiteit van Lausanne (EPFL) hebben een nieuwe en zeer efficiënte methode ontwikkeld voor het sneltesten van de gevoeligheid van bacteriën voor antibiotica. De techniek, “Optical Nanomotion Detection”, is extreem snel, nauwkeuring tot op één cel en vereist enkel een traditionele microscoop, uitgerust met een camera of een mobiele telefoon. "Onze techniek is niet alleen sneller, maar ook eenvoudiger en veel goedkoper dan alle bestaande technieken", zegt VUB-professor Ronnie Willaert.
De Optical Nanomotion Detection-techniek (ONMD) monitort de microscopische trillingen van bacteriecellen, die kenmerkend zijn voor levende organismen. De trillingen worden beschouwd als een ‘handtekening van het leven’. Ze duren namelijk zolang het organisme leeft, maar stoppen onmiddellijk als het dood is. Bij de ONMD-techniek worden de bacteriële trillingen vastgelegd op film waarbij de individuele celverplaatsingen worden opgevolgd. "Met de techniek kunnen we binnen 2 tot 4 uur een resultaat verkrijgen - in plaats van de huidige 24 uur voor de meest voorkomende ziektekiemen en een maand voor tuberculose", zegt Dr. Sandor Kasas van de Technische Universiteit van Lausanne (EPFL).
Antibioticagevoeligheidstests (AST) maken traditioneel gebruik van twee methoden. Ofwel gebruikt men kweekmethoden waarbij bacteriën worden blootgesteld aan antibiotica. Ofwel genetische methoden om te bepalen of bacteriën genen bezitten die resistentie doorgeven. Typische AST's duren tot 24 uur of zelfs langer voor langzaam groeiende bacteriën - een tijdsbestek dat in een klinische omgeving leven of dood kan betekenen. “Ondertussen zijn er wel snellere AST’s ontwikkeld maar die zijn toch vaak complex en duur”, zegt Willaert. “Onze techniek laat toe om het effect van antibiotica op bacteriën te testen met een eenvoudige microscoop en camera. Als camera kan zelfs een mobiele telefoon gebruikt worden, omdat de kwaliteit van de camera van een smartphone ruim voldoende is om de nodige filmpjes op te nemen.”
“Onze nieuwe methode zal van pas komen om een volgende microbiële pandemie te voorkomen”, zegt Willaert. Antibiotica-resistentie ontstaat wanneer bacteriën het vermogen ontwikkelen om de geneesmiddelen die bedoeld zijn om hen te doden, te verslaan. De resistentie van bacteriën tegen antibiotica is een wereldwijd probleem. In de Europese Unie zijn er jaarlijks 700.000 gevallen van infecties waarbij de antibiotica niet aanslaat. In 2019 was het fenomeen wereldwijd verantwoordelijk voor ten minste 1,27 miljoen doden. De nieuwe techniek kan worden toegepast op een breed scala aan bacteriën, zoals de Escherichia coli bacterie en de bacterie die tuberculose veroorzaakt, wat belangrijke implicaties heeft voor klinische en onderzoekstoepassingen. “Het is een game-changer voor iedereen die ooit met pathogene bacteriën in contact komt”, zegt Willaert. “Wij allemaal dus.”
Meer informatie: www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2221284120
