Karbapenem är bland "sista antibiotika" och kan bekämpa infektioner för vilka andra läkemedel länge har tappat sin effektivitet. Dock, även karbapenemresistenta patogena stammar har uppstått under de senaste decennierna. För att ta reda på om en patogen innehåller karbapenem-klyvande enzymer, karbapenemaserna, Kinesiska forskare har utvecklat en enkel och snabb analys baserad på en fluorescerande sond och optisk detektion. De presenterar sitt tillvägagångssätt i tidningen Angewandte Chemie .

Karbapenem är en klass av β-laktamantibiotika som liknar cefalosporiner och penicilliner. Även om vissa bakteriestammar har hittat kraftfulla strategier för att motstå β-laktamantibiotika genom att producera en klass av klyvande enzymer, β-laktamaserna, de flesta β-laktamaser kan inte påverka karbapenem. Därför, dessa ämnen, som kallas "antibiotika i sista utväg, "är det valda läkemedlet för flera sjukdomar, såsom urinvägs- och bukinfektioner samt sjukhusförvärvad lunginflammation, om de orsakas av multiresistenta bakterier. Men det finns allt fler tecken på karbapenemresistens, och några patogener visade sig producera karbapenem-klyvande enzymer, karbapenemaserna. Nu, Hexin Xie vid East China University of Science and Technology och hans team har lagt upp en strategi för att identifiera de patogener som bär karbapenemaserna.

Forskarna utvecklade en molekyl som har samma struktur som karbapenem men har ett fluorogent färgämne fäst. Om denna karbapenemliknande förening, CV B1, känns igen av en karbapenemas, till exempel, i ett bakteriextrakt, CVB-1 klyvs och genomgår spontan nedbrytning. Eftersom detta förstör det elektroniska samspelet mellan det bifogade färgämnet och karbapenemföreningen, färgämnet förvandlas till en grön fluorescerande molekyl, som betyder, om det bestrålas med ljus med en viss våglängd, det avger intensivt grönt ljus. Således, analysen fungerar i princip enligt följande:Om det finns ett aktivt karbapenemas närvarande, till exempel, i ett bakteriextrakt, ett par minuter senare lyser provet grönt vid excitation. Xie och hans kollegor sa:"CVB-1 [...] är i huvudsak icke-fluorescerande [...], och tillsatsen av [karbapenemas] utlöser uppstarten av den fluorescerande signalen vid excitation [...] med över 200-faldigt förbättringsförhållande. "

Denna teknik möjliggör detektion av antibiotikaresistensaktivitet genom fluorescens. Således, med hjälp av detta fluorescensbaserade analyssystem, det skulle vara möjligt att på mycket kort tid ta reda på om karbapenemresistenta bakterier (såsom vissa Enterobacteriaceae- och Klebsiella pneumoniae-stammar) verkligen finns närvarande under en infektion. Mer specifika behandlingsstrategier kan utformas och en överanvändning av icke -effektiva läkemedel kan undvikas. Forskarna har utfört flera tester för att bevisa att deras CVB-1-analys är specifik, att detektionsgränsen är låg, och att den verkligen kan användas i levande system. Denna snabba och enkla fluorescensbaserade analys är verkligen en anmärkningsvärd metod i den pågående och brådskande kampen mot den snabba spridningen av antibiotikaresistens.