Quando você fica doente, você quer o tratamento certo rápido. Mas certos micróbios infecciosos são especialistas em evadir as próprias drogas antibacterianas projetadas para combatê-los.

Um novo teste simples e barato desenvolvido por pesquisadores da UC Berkeley pode diagnosticar pacientes com cepas de bactérias resistentes a antibióticos em questão de minutos. A técnica pode ajudar os médicos a prescrever os antibióticos certos para cada infecção, e poderia ajudar a limitar a disseminação de "superbactérias" resistentes a antibióticos, "que matam até 700, 000 pessoas em todo o mundo a cada ano.

"Organizações de saúde em todo o mundo estão apoiando o desenvolvimento de ferramentas que identificam especificamente patógenos que são resistentes a antibióticos porque existem testes limitados disponíveis que podem fazer isso rapidamente, "disse Tara de Boer, um pós-doutorado na Faculdade de Engenharia da UC Berkeley. "Nosso teste é simples e nos dá informações em um curto espaço de tempo."

O teste, apelidado DETECT, localiza as assinaturas moleculares de bactérias resistentes a antibióticos diretamente em amostras de urina. Ao contrário de outras técnicas que estão atualmente no mercado, O DETECT não requer instrumentação cara e é simples o suficiente para ser aplicado em um ambiente de ponto de atendimento.

"Em teoria, DETECT permitirá que você diagnostique infecções bacterianas resistentes a antibióticos em um consultório médico apenas coletando urina e misturando-a com os reagentes DETECT, "disse Niren Murthy, professor de engenharia em Berkeley.

"As infecções resistentes aos medicamentos são uma pandemia silenciosa que, na verdade, mata mais pessoas a cada ano do que o Zika ou o Ebola, "disse Lee Riley, professor de epidemiologia e doenças infecciosas na Escola de Saúde Pública da UC Berkeley. "Quanto mais rápido você começar a tomar a droga certa, maiores serão as chances de sobrevivência ou de evitar complicações. "

O estudo, que foi conduzido como parte do Consórcio para Pesquisa em Bactérias Resistentes a Antimicrobianos (CRARB), que inclui pesquisadores de Berkeley na Faculdade de Engenharia e na Escola de Saúde Pública, aparece na capa de 18 de outubro do jornal ChemBioChem .

Cortando antibióticos

Muitos antibióticos comuns de primeira geração, incluindo penicilina, amoxicilina e ampicilina, são baseados em uma estrutura molecular chamada beta-lactama, que bloqueia as bactérias de construir paredes celulares, tornando impossível para os micróbios crescerem e se reproduzirem.

Contudo, como o uso desses antibióticos disparou nos últimos 80 anos, certas bactérias infecciosas, incluindo cepas de E. coli, Salmonella e Shigella, evoluíram para produzir enzimas chamadas beta-lactamases, que fragmentam esses antibióticos e os tornam inúteis.

DETECT atua identificando a presença de beta-lactamases em amostras de urina. "O que nossa tecnologia faz é detectar as moléculas que realmente quebram os antibióticos, "de Boer disse.

Embora a técnica básica para detectar beta-lactamases já tenha sido desenvolvida, não é sensível o suficiente para detectar as concentrações relativamente pequenas de beta-lactamases em amostras de pacientes. Para que esta técnica funcione, bactérias de uma amostra de paciente devem primeiro ser cultivadas em um laboratório, o que pode levar de dois a três dias - tempo suficiente para que uma infecção bacteriana simples, como uma infecção do trato urinário, invada os rins ou o sangue.

A técnica DETECT usa uma reação em cadeia enzimática para aumentar o sinal das beta-lactamases por um fator de 40, 000, alto o suficiente para permitir a detecção da presença dessas enzimas em amostras de urina. Com DETECT, um paciente com teste positivo para infecção resistente a antibióticos de primeira geração pode ser tratado imediatamente com um antibiótico mais potente ou agente alternativo.

A equipe testou DETECT em 40 amostras de urina coletadas de pacientes com suspeita de infecção do trato urinário, e descobriram que aproximadamente um quarto deles tinha infecções resistentes a antibióticos.

"DETECT informa não apenas quem tem infecções resistentes a antibióticos, mas também quem pode ser tratado com antibióticos de primeira geração, permitindo que você poupe antibióticos de ponta e diminua a propagação da resistência aos medicamentos, "Murthy disse.

Do laboratório ao consultório médico

A DeBoer agora está colaborando com médicos e especialistas em laboratórios clínicos em hospitais para projetar dispositivos baseados em DETECT fáceis de usar, atendendo a ambientes médicos específicos.

"Todo mundo tem necessidades diferentes no hospital, "De Boer disse." No momento, temos muitos projetos, mas o que estamos fazendo é permitir que o uso pretendido defina a aparência do design. "

Por exemplo, ferramentas de diagnóstico que funcionam bem em uma clínica ambulatorial podem não ser tão convenientes para os médicos que trabalham em um departamento de emergência, de Boer disse.

Com a ajuda da incubadora inicial CITRIS Foundry da UC Berkeley, de Boer é cofundador de uma empresa, BioAmp Diagnostics, que está trabalhando para comercializar a tecnologia em um dispositivo de diagnóstico rápido.

A equipe continua a aperfeiçoar sua técnica de amplificação de sinal de enzima na esperança de poder aplicá-la em breve para detectar cepas específicas de bactérias, bem como bactérias no sangue.

"Acho que estamos prestes a ter isso aplicável em um ambiente hospitalar, "Riley disse.