Onderzoekers stellen antibioticagehalte in adem vast

Een team van biotechnologen en ingenieurs, verbonden aan de Universiteit van Freiburg, beweren een manier te hebben gevonden om de concentratie van antibiotica in het lichaam van zoogdieren met behulp van een ademmonster vast te stellen. Hun bevindingen zijn twee weken geleden gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Advanced Marterials.

Het onderzoeksteam ontwikkelde een sensortechnologie, bestaande uit een microfluïdische chip. Uit de tests bleek dat de metingen van de ademhaling overeenkwamen met de antibioticaconcentratie in het bloed. Ze suggereren daarmee dat dit ruimte biedt voor betrouwbare niet-invasieve testmethodes. De biosensor bevat eiwitten die bètalactamantibiotica herkennen. Deze antibiotica doodt bacteriën door de productie van celwandcomponenten te remmen of zelfs te stoppen. Een voorbeeld van bètalactamantibiotica is penicilline. Het natuurlijke receptoreiwit gebruikt de resistente bacteriën om de antibiotica op te sporen die hen bedreigen. In een video leggen de onderzoekers uit hoe de technologie precies werkt.

Gemakkelijk in gebruik

Hoofonderzoeker Can Dincer stelt dat het voorheen alleen mogelijk was om slechts sporen van antibiotica in ademmonsters te detecteren. Volgens hem biedt een snelle controle van het antibioticagehalte met name in het ziekenhuis een enorm voordeel. Dincer ontwikkelt op dit moment draagbare papieren sensoren die de biomarkers in uitgeademde lucht continu meten. Volgens hem kan het vervolgens gemakkelijk in een conventioneel gezichtsmasker worden geplaatst. De volgende stap is om de antibiotica biosensor klinisch te valideren, op basis van menselijke monsters. Wanneer de chip uit de klinische tests komt, dan is een snelle, niet-invasieve antibioticatest mogelijk binnen handbereik.

Antibioticagehalte belangrijk

Volgens de onderzoekers is een correct antibioticagehalte in het lichaam van cruciaal belang. De behandeling van een infectie verloopt zo nog doeltreffender. Patiënten die een ernstige infectie hebben, kunnen bij een incorrect antibioticagehalte sepsis (ontstekingsreactie) of orgaanfalen oplopen. Bij onvoldoende toediening van antibiotica bestaat de kans dat bacteriën overleven, muteren en resistent worden voor de medicatie. Bij een te hoge dosis neemt het risico op bijwerkingen bij de patiënt toe. Het is lastig om de juiste dosis toe te dienen, aangezien het persoonlijk therapeutisch bereik bij elke patiënt anders is.

Antibioticaresistentie als nieuwe pandemie

Het onjuiste gebruik van antibiotica is een wereldwijd probleem. Omdat bacteriën ongevoelig raken voor antibiotica zijn infectieziekten steeds moeilijker te behandelen. Daarmee wordt een ‘onschuldige’ blaasontsteking of een genezing van een knieoperatie levensbedreigend. Volgens de Verenigde Naties sterven de komende drie decennia jaarlijks 10 miljoen mensen aan de gevolgen van een infectieziekte, wanneer er geen actie wordt ondernomen.

Een groot probleem is dat de farmaceutische industrie weinig interesse toont in het investeringen in de ontwikkeling en productie van antibiotica, omdat de kosten hoog liggen, er veel risico is en weinig financiële winst kan worden behaald. Zodra een nieuw antibioticum op de markt verschijnt, dan krijgt alleen een selecte groep patiënten de medicatie. Dit is de groep die resistent is voor de gangbare bestaande antibiotica. Pas op de lange termijn maken grotere groepen patiënten gebruik van de nieuwe antibiotica, maar dan is het patent verlopen en kan het farmaceutische bedrijf er weinig aan verdienen.