Um sistema de diagnóstico desenvolvido no Instituto de Tecnologia Technion-Israel permite a personalização rápida e precisa do antibiótico para o paciente. O sistema torna o diagnóstico mais rápido, tratamento mais precoce e eficaz de bactérias infecciosas, e melhores tempos de recuperação do paciente. Os resultados foram publicados esta semana no Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS )

Os antibióticos são uma das formas mais eficazes de tratar infecções bacterianas. Contudo, o uso generalizado de antibióticos acelera o desenvolvimento de cepas bacterianas resistentes a antibióticos específicos. Em 2014, infecções com resistência antimicrobiana (AMR) ceifaram a vida de mais de 700, 000 pessoas em todo o mundo, além de uma despesa acumulada de $ 35 bilhões por ano somente nos Estados Unidos.

Para pacientes com infecções ameaçadoras, tratamento urgente é necessário para sua saúde. De acordo com as estimativas estabelecidas, para cada hora que o tratamento com antibióticos eficaz é atrasado, as taxas de sobrevivência caem em ~ 7,6 por cento para pacientes com choque séptico. Portanto, para não deixar o paciente sem proteção adequada enquanto se aguarda o resultado, muitos médicos prescrevem um antibiótico com um amplo espectro de atividade em grandes doses. Esse fenômeno facilita o surgimento da AMR e também afeta a microbiota - a população de "bactérias boas" encontradas no corpo humano que a protege.

Nesse contexto, a importância de tecnologias que podem predeterminar a resistência de uma bactéria específica a antibióticos específicos é óbvia. O inovador sistema desenvolvido no Technion, chamado SNDA-AST, analisa rapidamente bactérias isoladas de pacientes com infecções e avalia seu nível de resistência a antibióticos específicos. Isso permite que a equipe de saúde escolha o antibiótico mais eficaz um dia antes, em comparação com os métodos tradicionais. Além disso, os pesquisadores demonstraram a capacidade de testar bactérias diretamente de amostras brutas de urina de pacientes, pulando assim a etapa de isolamento, e potencialmente economizando dois dias para pacientes com infecções do trato urinário.

O estudo foi liderado pelo Prof. Shulamit Levenberg, Reitor da Faculdade Technion de Engenharia Biomédica, e foi realizado por três pesquisadores em seu laboratório:o aluno de doutorado Jonathan Avesar, o aluno de pós-doutorado Dekel Rosenfeld e o aluno de doutorado Tom Ben-Arye. O estudo foi realizado em cooperação com o Professor Assistente Moran Bercovici da Faculdade Technion de Engenharia Mecânica e a estudante de doutorado Marianna Truman-Rosentsvit, em cooperação com o Dr. Yuval Geffen, chefe do Laboratório de Microbiologia do Rambam Health Care Campus. Foi financiado por uma bolsa KAMIN da Autoridade de Inovação e dos Centros Israelenses de Excelência em Pesquisa (I-CORE).

De acordo com Avesar, quem vem dos Estados Unidos, "Todos os dias, dezenas a centenas de testes são realizados em cada hospital em Israel para mapear os níveis de resistência de bactérias infecciosas em amostras retiradas de pacientes. O problema é que este é um teste muito longo, uma vez que é baseado no envio da amostra para o laboratório, cultivar uma cultura bacteriana em uma placa de Petri e analisar a cultura. Este processo requer uma amostragem relativamente grande e geralmente leva alguns dias, em parte porque a jornada de trabalho nos laboratórios é limitada a cerca de oito horas. Nosso método, por outro lado, fornece resultados precisos em um curto espaço de tempo com base em uma amostra muito menor. É óbvio que uma resposta mais rápida nos permite iniciar o tratamento mais cedo e melhorar a velocidade de recuperação. "

O dispositivo desenvolvido pelos pesquisadores do Technion é um chip com centenas de poços de nanolitro dentro dele, cada um contendo algumas bactérias e um antibiótico específico. A detecção da resposta bacteriana é feita usando um marcador fluorescente, ferramentas de processamento de imagens e análise estatística das cores obtidas das bactérias em todos os poços do nanolitro.

Em um estudo em que 12 combinações de bactérias-antibióticos foram testadas no sistema, os resultados, que foram obtidos em um curto espaço de tempo, como declarado, foram precisos e permitem um tratamento precoce e eficaz das bactérias infecciosas. Avesar disse, "O uso da tecnologia que desenvolvemos reduz o tamanho da amostra necessária em várias ordens de magnitude, reduz o tempo de varredura em cerca de 50 por cento, reduz significativamente o espaço de laboratório necessário para o teste e reduz o custo por teste. "