Skip to main content

Infection detection in human semen

Article Category

Article available in the folowing languages:

Nowy test na zakażenie bakteriami anaerobowymi u mężczyzn pomaga walczyć z bezpłodnością

Pomimo korelacji między męską bezpłodnością a zakażeniami bakteriami anaerobowymi obecne testy kliniczne nie pozwalają na skuteczne wykrywanie tych bakterii w nasieniu. Nowy test DetectInMen wykorzystuje bakteryjne „odciski palców”, aby je namierzyć.

Zdrowie

Według WHO niepłodność to coraz częstszy problem zdrowotny o skali globalnej, co częściowo wynika z faktu, że nasienie, którego parametry pozostają w normie (tzw. normozoospermia), występuje u coraz mniejszej liczby mężczyzn. Szacuje się, że zmniejszona płodność mężczyzn jest odpowiedzialna za co najmniej 40 % problemów z poczęciem dziecka przez pary na świecie. Czasami zmniejszona płodność ma dające się zdiagnozować przyczyny, nierzadko pozostaje jednak niewyjaśniona – przypisuje się ją wówczas zanieczyszczeniu środowiska, zwiększonemu stresowi, problemom ze snem lub czynnikom związanym z trybem życia. Tymczasem szacuje się, że 30-40 % przypadków jest spowodowanych przez bezobjawowe zakażenia. W ramach wspieranego przez Unię Europejską projektu DetectInMen powstaje test umożliwiający wykrywanie najczęstszych bakterii związanych z zakażeniem męskich narządów rozrodczych, powodującym niepłodność. Środki unijne pozwoliły na przeprowadzenie technicznego studium wykonalności oraz dopracowanie biznesplanu po przeprowadzeniu rozmów ze specjalistami ds. płodności mężczyzn i laboratoriami medycznymi. Dzięki nim możliwe było też przygotowanie się do dalszych badań klinicznych. Jak dotąd zespół złożył jedno zgłoszenie patentowe dotyczące opracowanej przez siebie metody oznaczania bakterii.

Wykrywanie bakterii bez beztlenowego pobierania próbek

Płodność mężczyzn zwykle bada się, analizując próbki nasienia pod mikroskopem. Czasami badania takie obejmują analizy bakteriologiczne, w ramach których wypatruje się objawów infekcji. Jeśli badanie da pozytywny wynik, standardowo stosuje się posiew w warunkach aerobowych, który pozwala wykryć tylko bakterie tlenowe. Problem polega jednak na tym, że infekcje bakteryjne męskich narządów rozrodczych są w większości przypadków wywoływane przez bakterie beztlenowe, a ich przebieg jest często bezobjawowy. W obecnej praktyce klinicznej pobieranie próbek specyficznych dla bakterii beztlenowych jest trudne, ponieważ próbki są pobierane głównie po masturbacji, gdy nasienie ma kontakt z powietrzem. Metoda DetectInMen opiera się na oznaczaniu fosfolipidów będących „bakteryjnymi odciskami palców”. Te związki chemiczne, występujące w wysokim stężeniu na zewnętrznej powierzchni komórki bakterii, pozostają stabilne nawet po jej obumarciu, jak to ma miejsce w przypadku beztlenowych szczepów bakteryjnych wystawionych na działanie powietrza. Rozwiązanie DetectInMen wykorzystuje spektrometr do generowania sygnałów niezbędnych oprogramowaniu opartemu na sztucznej inteligencji (SI) do przeanalizowania „odcisków palców” określonych szczepów bakterii. „Naszą metodę można bez trudu włączyć do dotychczasowych praktyk klinicznych. Laboranci mogą używać narzędzi DetectInMen do analizowania próbek bez konieczności ich specjalnego pobierania lub przetwarzania. Metoda może być stosowana nawet do zamrożonych próbek. Pozwala na jednoczesne wykrywanie, bez posiewu, kilku rodzajów infekcji, w tym bakteryjnych, grzybiczych, niektórych infekcji wirusowych, jak również zakażeń wywołanych przez drobnoustroje beztlenowe”, mówi Eszter Varga, dyrektor generalny firmy biotechnologicznej Fabtech, która była głównym organizatorem projektu. W przypadku wykrycia infekcji bakteryjnej pacjentom można przepisać ukierunkowaną antybiotykoterapię, która pozwala na poprawę jakości plemników już po około 3 miesiącach. Ponieważ obecne metody często nie pozwalają na wykrycie infekcji powodowanych przez bakterie beztlenowe, bez systemu takiego jak DetectInMen andrologowie zazwyczaj nie mają pełnej wiedzy dotyczącej tego, czy i jakie antybiotyki przepisać, ani nie są w stanie ocenić skuteczności leczenia.

Korzyści dla instytucji prywatnych i publicznych

Zastosowanie metody DetectInMen w warunkach klinicznych może zwiększyć skuteczność leczenia mężczyzn niepłodnych i o zmniejszonej płodności. Dzięki temu można by skrócić czas potrzebny na zajście partnerki w ciążę, a tym samym zmniejszyć liczbę i koszty nieudanych prób leczenia, czego dodatkowym skutkiem będzie ograniczenie stresu, na jaki narażone są pary. Kolejnym krokiem będzie przeprowadzenie badań klinicznych i uzyskanie klasyfikacji wyrobu do diagnostyki in vitro. Zanim to nastąpi, zespół pracuje nad standaryzacją protokołów pomiarowych, włączeniem większej ilości szczepów bakterii oraz opracowaniem strategii zgodności z przepisami (zarówno europejskimi, dotyczącymi oznakowania CE, jak i w Stanach Zjednoczonych, dotyczącymi zatwierdzenia przez FDA). Aby tego dokonać, uczeni poszukują aktualnie kolejnych grantów i środków inwestycyjnych. Komercjalizacja rozwiązania obejmie w pierwszej kolejności sektor prywatny, w tym centra medyczne i laboratoria kliniczne, a następnie publiczny sektor opieki zdrowotnej.

Słowa kluczowe

DetectInMen, nasienie, sperma, bakterie, infekcje, beztlenowe, tlenowe, niepłodność, fosfolipidy, antybiotyki

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania