Mycket snabb antibiotikaresistensbestämning
- Diarienummer
- ARC19-0016
- Projektledare
- Andersson, Dan
- Start- och slutdatum
- 200801-251231
- Beviljat belopp
- 50 000 000 kr
- Förvaltande organisation
- Uppsala University
- Forskningsområde
- Livsvetenskaperna
Summary
Antibiotikaresistens är ett globalt hälsoproblem orsakat av överanvändning av antibiotika. För att öka behandlingseffektiviteten, reducera resistensutvecklingen och förlänga livstiden av existerande och nya antibiotika så måste de användas bara för bakteriella infektioner och när bakterierna är känsliga. Detta kommer att kräva, snabba och pålitliga diagnostikmetoder, dvs fokuset i detta forskningsprogram. Vi kommer att utveckla en metod för att mäta antibiotikakänslighet där bakterier fångas upp från ett prov i en mikrofluidik-kammare och tillväxten av enskilda celler mäts med mikroskåp. Genom att mäta den genomsnittliga tillväxthastigheten av många enskilda celler kan tiden det tar för att skilja en resistent och känslig cell reduceras till den biologiska responstiden för en bakterie. Vi kommer att utveckla metoden och kombinera detta med artidentifering baserad på artificiell intelligens, avancerad bildanalys samt in situ DNA-sekvenseringsmetoder för att uppnå en generell metod för att bestämma resistensprofil samt vilken bakterieart som orsakat infektionen där tiden från prov till svar är 1-4 timmar. Vi förväntar oss att uppnå det följande: (i) Minskad sjuklighet och dödlighet i infektioner hos människor och djur. (ii) Minskad antibiotikaanvändning, resistensutveckling och förlängd livstid av antibiotika. (iii) Bättre kliniska prövningar med lägre kostnader. (iv) Utbildning av en ny generation av unga forskare specialiserade på diagnostik av bakterieinfektioner.
Populärvetenskaplig beskrivning
Antibiotika (ämnen som dödar/stoppar bakteriers tillväxt) är den viktigaste medicinska landvinning som gjorts. Antibiotikabehandling revolutionerade sjukvården och resulterade i att bakteriella infektioner som t.ex. lunginflammation och blodförgiftning, vilka tidigare var vanliga orsaker till svår sjukdom och död, nu bokstavligen kunde botas från en dag till nästa. Effektiv antibiotikabehandling är också en helt nödvändig förutsättning för modern sjukvård vid t.ex. kirurgiska ingrepp, transplantationer, cancerbehandling, brännskade- och neonatalvård. Tyvärr har bakterierna under de ca 80 år som vi använt antibiotika blivit motståndskraftigare mot dessa preparat, vilket lett till ökande sjukdom, dödlighet och kostnader för samhället. Antibiotikaresistens är ett globalt hälsoproblem orsakat av både över- och felaktig användning av antibiotika. För att förlänga livstiden av existerande och nya antibiotika så måste de användas på ett rationellt sätt, dvs bara för bakteriella infektioner och när bakterierna är känsliga mot antibiotikat, både för att reducera resistensutvecklingen och öka behandlingseffektiviteten. Detta kräver snabba och pålitliga diagnostikmetoder—vilket är vad vi fokuserar på i detta forskningsprogram. Vi kommer att utveckla en metod för att mäta antibiotikakänslighet där bakterier fångas upp från ett prov (t.ex. ett urin- eller blodprov) i en mikrofluidik-kammare och tillväxten av enskilda celler mäts med mikroskåp i frånvaro och närvaro av antibiotika. Om bakterierna slutar växa i närvaro av antibiotika är de känsliga och om de fortsätter växa är de resistenta. Genom att mäta den genomsnittliga tillväxthastigheten av många enskilda celler kan tiden det tar för att skilja en resistent och känslig cell reduceras till 30 min. Vi kommer att utveckla metoden och kombinera detta med artidentifering baserad på artificiell intelligens, avancerad bildanalys samt in situ DNA-sekvenseringsmetoder för att uppnå en generell metod för att bestämma resistensprofil samt vilken bakterieart som orsakat infektionen där tiden från prov till svar är 1-4 timmar. Vi förväntar oss att uppnå det följande med detta projekt: (i) Minskad sjuklighet och dödlighet i infektioner hos människor och djur. (ii) Minskad antibiotikaanvändning, resistensutveckling och förlängd livstid av antibiotika. (iii) Förbättrade kliniska prövningar med minskade kostnader. (iv) Utbildning av en ny generation av unga forskare specialiserade på diagnostik av bakterieinfektioner.