ENGINEERINGNET.NL - Wereldwijd kampen ongeveer 380 miljoen mensen met de chronische longziekte COPD. Ze hebben geregeld last van luchtweginfecties die kunnen uitmonden in longaanvallen, die het ademhalen bemoeilijken en waardoor de longen nog verder beschadigd raken.
Preventie van die infecties en een snelle diagnose van de bacteriële boosdoeners voor effectieve bestrijding met de juiste antibiotica zijn daarom van groot belang.
Met de nu gebruikte testen duurt het al gauw drie dagen voordat de bacterie die de longaanval veroorzaakt, bekend is. Dat gaat via het ophoesten van slijm en het opkweken van de bacteriën die in dat slijm zitten.
Een arts kan meestal geen drie dagen wachten op die uitslag. Daarom grijpt hij vaak naar een breed spectrum antibioticum om de kans op een effectieve behandeling zo groot mogelijk te maken. Dat is echter geen garantie voor een juiste behandeling en vergroot ook de kans op antibioticaresistentie.
Mogelijk kan dit probleem worden opgelost met de nieuwe technologie die is ontwikkeld door X-Heal Diagnostics, een samenwerking van het Radboudumc met Innosieve Diagnostics. Hiervoor wonnen ze deze maand de Venture Challenge Spring 2017.
Innosieve Diagnostics ontwikkelt technologie en diagnostiek op basis van microzeefjes, waarmee kleine deeltjes zoals bacteriën uit een sample zijn te vissen en vervolgens zijn te detecteren. De vangst is afhankelijk van de grootte van de gaatjes in de microzeef.
Het bracht Marien de Jonge, hoofd van het laboratorium kinderinfectieziekten in het Radboudumc, en Ronald van Doorn, productontwikkelaar van Innosieve Diagnostics, op het idee om op die manier bacteriën uit de adem te zeven en daarna te detecteren.
De Jonge: “In uitgeademde lucht zitten microscopisch kleine vochtdruppels, zogenaamde aerosolen. Als een COPD-patiënt een longinfectie heeft, reist een klein deel van de aanwezige bacteriën op die vochtdruppels mee naar buiten. Als je die ademlucht zeeft, vindt je deze bacteriën.”
Er is hiervoor een patiëntvriendelijke ademsampler ontwikkeld, waarbij de aerosolen worden gevangen gedurende drie minuten rustig ademhalen.
Van Doorn: “Elke bacterie heeft unieke stukjes genetisch materiaal. We gebruiken een detectiemethode waarmee precies zo’n uniek stukje genetisch materiaal van de bacterie herkend kan worden."
"Herkenning leidt tot een fluorescent signaal. Geen fluorescent signaal betekent dat de specifieke bacterie afwezig is. En hoe meer signaal, hoe meer bacteriën. Een scanner analyseert vervolgens het fluorescente patroon op de microzeef en levert via ingebouwde software de uitslag.”
Het hele proces van blazen, zeven, kleuren en analyseren is in ongeveer een uur afgerond. De Jonge: “In principe kunnen artsen dan meteen vaststellen of het een bacteriële infectie is en het juiste antibioticum selecteren. Op dit moment werkt onze test voor drie van de vijf bacteriën die de meeste longinfecties veroorzaken: Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus pneumoniae en Staphylococcus aureus."
Testen voor de andere twee - Haemophilus influenzae en Moraxella catarrhalis - zijn momenteel nog in ontwikkeling. Doel is om een gecombineerde analyse te ontwikkelen voor deze vijf bacteriën zodat ze in één enkele test zijn op te sporen.
De technologie, die X-halyzer is genoemd, wordt de komende maanden getest in het Gelre ziekenhuis in Apeldoorn. Als dit goed verloopt, is het plan om in de loop van volgend jaar grootschaliger klinisch onderzoek doen. Daarna kan X-heal Diagnostics het product gaan uitrollen in Europa.
Het is de bedoeling om de test ook geschikt te maken voor diagnostiek bij andere longaandoeningen, zoals infecties bij patiënten met taaislijmziekte en tuberculose. Daarnaast wordt onderzocht of de test te gebruiken is om antibioticumresistentie van bacteriën te bepalen.
De Venture Challenge is onderdeel van de LifeSciences@Work Accelerator, het valorisatie programma van de Topsector Life Sciences & Health.
