Eine schnelle und sensitive Sepsisdiagnose ist nun mit der biphasischen Amplifikation in einer getrockneten Blutmatrix möglich

Können Sie eine Blutstrominfektion in 2,5 Stunden diagnostizieren?

Blutstrominfektionen (BSI) und Sepsis führen zu hoher Morbidität und Mortalität, insbesondere bei schwerkranken Patienten und Neugeborenen. Die Behandlungsergebnisse können durch die Gabe von Antibiotika innerhalb von drei Stunden nach Auftreten der ersten Symptome deutlich verbessert werden. Mit den aktuellen Diagnosemethoden dauert die Diagnose von BSI/Sepsis jedoch deutlich länger.

Der derzeitige Goldstandard für die Diagnose ist die Blutkultur – die bis zu fünf Tage dauert, bis ein negatives Ergebnis vorliegt – gefolgt von einer PCR. Das Fehlen einer spezifischen, rechtzeitigen Diagnose führt zudem zur Verabreichung von Breitbandantibiotika, was zur Entstehung medikamentenresistenter Krankheitserreger beiträgt.

Um die lange Wartezeit bis zum Vorliegen von Ergebnissen und andere Herausforderungen bei den aktuell von der FDA zugelassenen Diagnosetests zu bewältigen, verfolgten Forscher aus Illinois einen Ansatz zur Verarbeitung von Vollblut. Eine Anfang Oktober in PNAS veröffentlichte Studie beschreibt ein Blutverarbeitungsmodul mit einem porösen mikrofluidischen und nanofluidischen Netzwerk innerhalb einer getrockneten Blutmatrix. Innerhalb dieser Matrix kann die Polymerase auf die DNA zugreifen und eine „biphasische Amplifikation“ einleiten. Dabei bleibt der Häm-Hintergrund auf die feste Phase beschränkt, während sich die Amplikons im klaren Überstand anreichern. Dies ermöglicht die Erkennung von Fluoreszenzveränderungen mit Einzelmolekülempfindlichkeit.

Die Forscher validierten ihren Test an 63 klinischen Proben und identifizierten alle Proben korrekt ohne falsch positive oder negative Ergebnisse im Vergleich zum Goldstandard. Dies führte zu einer Sensitivität und Spezifität von 100 Prozent. Zu den zahlreichen Krankheitserregern, die sie mit nur 0,8 bis 1,0 ml Ausgangsblutvolumen nachweisen konnten, gehörten grampositive, Methicillin-resistente und Methicillin-empfindliche Staphylococcus aureus-Bakterien (MRSA und MSSA), gramnegative E. coli-Bakterien und Candida albicans (ein opportunistischer Hefepilz). Wichtig ist, dass dieser kulturfreie, zweiphasige Ansatz die Zeit von der Probe bis zum Ergebnis bei der BSI-/Sepsis-Diagnose von über 20 Stunden auf weniger als 2,5 Stunden reduzierte, was in ressourcenarmen Umgebungen und bei kritischen Patienten, bei denen dringende Behandlungsentscheidungen erforderlich sind, einen erheblichen Unterschied machen kann.

Zitiert aus dem Artikel von ZAHRAA CHORGHAY, PHD auf clinicallab