Tekniken kan användas för att studera resistensprofilen för pneumokocker även i frånvaro av de isolerade stammarna (Pneumokocker observerade i mikroskop). Kredit:Ivana Campos
En studie publicerad i tidskriften PLOS ONE kan en dag hjälpa vårdpersonal att avgöra om bakterier av arten Streptococcus pneumoniae, som orsakar hjärnhinneinflammation – en inflammation i membranen som omsluter hjärnan och ryggmärgen – är resistenta mot antibiotika.
Denna typ av analys är ingen lätt uppgift när den konventionella metoden används. Bakterierna måste isoleras från ett patientprov och analyseras medan de fortfarande lever, vilket är svårt eftersom mikroorganismerna är känsliga och vanligtvis inte överlever resan till laboratoriet.
En mycket genomförbar ny metod har utvecklats i Brasilien av forskare vid Santo André-avdelningen av Adolfo Lutz Institute (IAL), São Paulos centrala epidemiologiska övervakningslaboratorium. Mellan 2014 och 2020 analyserade de 873 prover av cerebrospinalvätska från patienter med misstänkt streptokock-meningit på hälsokliniker i sex städer i delstaten - Diadema, Mauá, Santo André, São Bernardo do Campo, São Caetano do Sul och Ribeirão Pires. Cerebrospinalvätska produceras av vävnad som kantar ventriklarna i hjärnan. Det flödar in i och runt hjärnan och ryggmärgen för att skydda dem från skador och ge näringsämnen.
Som en del av laboratoriets rutin analyserade forskarna proverna med PCR i realtid, guldstandarden för att diagnostisera infektionssjukdomar, inklusive COVID-19. Tekniken amplifierar en specifik gen eller gensekvens från målmikroorganismen, om den finns i provet, så att den lättare kan identifieras. I detta fall upptäcktes S. pneumoniae (pneumokocker) i 149 prover.
De analyserade sedan om proverna som testade positivt för pneumokocker för att detektera de tre generna som är associerade med resistens mot antibiotika, återigen med realtids-PCR men den här gången med SYBR Green, ett färgämne som binder till DNA och avger en fluorescerande signal som fångas upp. av utrustningen.
För att ta reda på vilka klasser av antibiotika bakterierna stod emot – penicillin, linkosamider eller makrolider – använde de dissociationskurvans teknik. "Denna teknik innebär att temperaturen på proverna höjs grad för grad, vilket gör att färgämnet separeras från DNA:t när de tvillingsträngar i dubbelspiralen som bildar det genetiska materialet som amplifieras i PCR-maskinen gradvis lindas upp. Vi mätte smälttemperaturen [Tm], vilket är när halva strukturen fortfarande är sammanflätad och resten har separerats ut. Denna temperatur varierar beroende på den amplifierade genen, så den kan användas för att identifiera genen som har amplifierats och därav det antibiotikum som bakterierna är resistenta mot, säger han. Ivana Campos, huvudutredare för studien.
Efter att ha genomfört alla dessa procedurer jämförde forskarna resultaten med de som erhölls med den konventionella metoden som används för att analysera resistens mot antibiotika, där levande bakterier observeras när de är i kontakt med varje läkemedel för att se om de kan föröka sig. This conventional test was performed on 25 samples, which were the only ones that contained viable pneumococci for the procedure. The results were similar, confirming the novel technique's potential.
"We found that 51% of the samples analyzed, which IAL received between 2014 and 2020, were sensitive to antibiotics. That's positive, meaning these patients must have had a good prognosis. On the other hand, 17% were resistant to various drugs, which is very dangerous because in these cases it's more difficult to treat the disease and other classes of antibiotic have to be tried," Campos said.
Moreover, S. pneumoniae is capable of changing its genetic makeup as it reproduces, so that new copies have the genes associated with drug resistance. "We, therefore, concluded that the test we developed can be used to study the resistance profile of pneumococcus even in the absence of the isolated strains, as evidenced for our region," she said. + Utforska vidare
