Niezawodny i znacznie szybszy system do diagnozowania sepsy
Sepsa jest wynikiem zaostrzonej odpowiedzi układu odpornościowego na zakażenie, która może prowadzić do niewydolności wielonarządowej i śmierci. Powoduje ona 9 milionów zgonów rocznie. Obecnie sepsę diagnozuje się poprzez posiew krwi i przy użyciu technologii multipleksowych na bazie kwasu nukleinowego. Metody te są jednak czasochłonne (na wyniki trzeba czekać 1–2 dni) i charakteryzują się niską czułością. W związku z tym istnieje pilna potrzeba stworzenia nowych narzędzi diagnostycznych, które umożliwią dokładniejsze i wcześniejsze diagnozowanie sepsy, tak aby można było wdrożyć właściwe leczenie przeciwdrobnoustrojowe na czas.
Nowe narzędzie do szybkiego diagnozowania sepsy
Celem finansowanego ze środków UE projektu SMARTDIAGNOS(odnośnik otworzy się w nowym oknie) było wypełnienie tej luki diagnostycznej poprzez zgromadzenie multidyscyplinarnego zespołu składającego się z mikrobiologów klinicznych i badaczy z dziedziny biologii molekularnej i nanotechnologii oraz małych i średnich przedsiębiorstw diagnostycznych. „Naszym celem było opracowanie nowych systemów do rozpoznawania szerokiej gamy patogenów i mechanizmów oporności w krwi pełnej w ciągu zaledwie 3 godzin”, wyjaśnia koordynator naukowy Anders Wolff. Rozpoznanie mikroorganizmu odpowiedzialnego za wystąpienie sepsy ma kluczowe znaczenie dla szybkiego podania odpowiedniego antybiotyku. Pacjenci, którzy otrzymają odpowiednie środki przeciwdrobnoustrojowe w ciągu pierwszych godzin od wystąpienia objawów, mają 80 % szans na przeżycie. Jednak z każdą godziną opóźnienia we wdrożeniu leczenia wskaźnik przeżywalności spada o około 8 %. Aby poprawić te przygnębiające statystyki, konsorcjum projektu SMARTDIAGNOS musiało zmierzyć się z głównym wyzwaniem w diagnozowaniu sepsy, jakim jest wykrywanie niewielkiej liczby mikroorganizmów obecnych we krwi. W tym celu opracowano metodę opartą na magnetycznych kulkach do pomiaru stężenia patogenów. Identyfikacji patogenów dokonano przy użyciu reakcji łańcuchowej polimerazy w fazie stałej(odnośnik otworzy się w nowym oknie), wykonanej na osadzonym na mikrochipie układzie mikrosoczewek fluorescencyjnych o kącie nadkrytycznym. System ten umożliwił szybkie i dokładne wykrywanie mikroorganizmów bez konieczności wzbogacania ich posiewem. Powstały w ten sposób test umożliwia wykrywanie i rozróżnianie ponad 100 mikroorganizmów wywołujących sepsę, genów oporności i genów związanych z obecnością grzybów we krwi pełnej, w czasie nieprzekraczającym 3 godzin.
Skuteczna ocena działania systemu w warunkach klinicznych i wszechstronna technologia do dalszego zastosowania
W ramach strategii wprowadzenia na europejski rynek system SMARTDIAGNOS został poddany ocenie klinicznej podczas badania pilotażowego w dziale mikrobiologii klinicznej szwedzkiej firmy Unilabs AB(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Pozwoliło to partnerom na dalszą optymalizację nowo opracowanego urządzenia, ocenę jego wrażliwości analitycznej i specyfiki oraz przetestowanie protokołów badań. Analiza ponad 400 próbek wykazała 70 % czułości i 99 % specyficzności, podczas gdy w ciągu 2–4 godzin prawidłowo sklasyfikowanych zostało w sumie 96 % próbek. Dowiodło to wyraźnej poprawy w stosunku do obecnie stosowanej, stanowiącej złoty standard, metody posiewu krwi, która do uzyskania wyników potrzebowała od 48 do 120 godzin. „Co ważne, technologia SMARTDIAGNOS jest skalowalna i wszechstronna, a poza diagnozowaniem sepsy może służyć również do rozpoznawania innych chorób”, podkreśla Wolff. U pacjentów z sepsą występują niejednorodne objawy, co sprawia, że diagnozowanie jej jest dość trudne. Wyzwaniem jest również odróżnienie sepsy od niezakaźnego zespołu ogólnoustrojowej reakcji zapalnej(odnośnik otworzy się w nowym oknie), który ma podobne objawy, ale wymaga innego leczenia. Projekt SMARTDIAGNOS znacznie pomoże w prawidłowym diagnozowaniu, biorąc pod uwagę jego zdolność do multipleksowania. Przyczyni się on również do wykrywania genów oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe, poprawy rezultatów leczenia pacjentów i skrócenia pobytu na szpitalnych oddziałach intensywnej terapii.
