Die weltweit wachsende Zahl arzneimittelresistenter bakterieller Infektionen führt zu einem erneuten Interesse an der Phagentherapie. Die WHO hat vor einem „langsamen Tsunami“ von Antibiotikaresistenzen gewarnt, der bis 2050 zu 10 Millionen Todesfällen pro Jahr durch antibiotikaresistente Infektionen führen könnte.
Basierend auf der Verwendung eines personalisierten Cocktails aus hochspezifischen Bakterienviren werden bei der Phagentherapie Bakteriophagen, eine Form des Virus, zur Behandlung pathogener bakterieller Infektionen eingesetzt. Nach vielversprechenden klinischen Studien zur Phagentherapie zur Behandlung von Infektionen von Verbrennungswunden, Harnwegsinfektionen und anderen Problemen, die durch antibiotikaresistente Bakterien verursacht werden, hat eine wachsende Zahl von Beweisen unter Wissenschaftlern einen Konsens darüber hergestellt, dass es einen Synergismus zwischen Phagen und Antibiotika gibt.
Die 1919 erstmals durchgeführte Phagentherapie stützt sich auf eine Reihe von Tests mit Agarmedien, um den aktivsten Phagen auf einem bestimmten Bakterienziel zu bestimmen oder neue lytische Phagen aus einer Umweltprobe zu isolieren. Diese kulturbasierten Techniken müssen jedoch durch direkten visuellen Nachweis von Plaques interpretiert werden.
In einem kürzlich erschienenen Forschungsartikel, "Phagenempfindlichkeitstest und Bestimmung des infektiösen Titers durch linsenlose Weitfeldüberwachung des Phagenplaquewachstums", berichtete das Team über eine linsenlose Technik zum Testen der Empfindlichkeit des Bakteriums gegenüber dem Phagen auf Agar und zum Messen des infektiösen Titers andere Ergebnisse.
Neben CEA-Leti bestand das Team aus einem Grenoble-Konsortium von Forschern des CEA-Interdisziplinären Forschungsinstituts von Grenoble (CEA-Irig), dem französischen Nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung (CNRS-LTM) das Phagentherapie-Team des Universitätsklinikums Lausanne in der Schweiz, besser bekannt als CHUV auf Französisch.
Neben der Untersuchung computergestützter Methoden zur Erleichterung und Beschleunigung der Diagnose in der Phagentherapie untersuchte das Team Phagenplaque mit einem speziell entwickelten, linsenlosen Weitfeld-Bildgebungsgerät, das eine kontinuierliche Überwachung über einen sehr großflächigen Sensor (8.64 cm2) ermöglicht ).
"Wir berichten über die bakterielle Anfälligkeit für Phagen gegen Staphylococcus aureus in drei Stunden und die Schätzung des infektiösen Titers in acht Stunden und 20 Minuten", erklärt das Papier. „Dies ist eine viel kürzere Zeit bis zu den Ergebnissen als die traditionell benötigten 12 bis 24 Stunden, da die Beobachtung und Zählung von Phagenplaques mit bloßem Auge immer noch die am weitesten verbreitete Technik für Empfindlichkeitstests vor der Phagentherapie ist. Darüber hinaus ermöglicht die kontinuierliche Überwachung der Proben die Untersuchung der Kinetik des Plaquewachstums, wodurch ein tieferes Verständnis der Wechselwirkung zwischen Phagen und Bakterien ermöglicht wird. “
Mit einer Auflösung von 4.3 μm im linsenlosen Demonstrator konnten die Wissenschaftler auch phagenresistente bakterielle Mikrokolonien von Klebsiella pneumoniae innerhalb der Grenzen von Phagenplaques nachweisen.
"Dies zeigt, dass unser Prototyp auch ein geeignetes Gerät zur Verfolgung der Phagenresistenz ist", sagte Pierre Marcoux, Wissenschaftler in der Abteilung für Mikrotechnologien für Biologie und Gesundheit von CEA-Leti. "Die linsenlose Bildgebung ist daher eine All-in-One-Methode, die leicht in kostengünstige und kompakte Geräte in Phagenlabors implementiert werden kann, um die Diagnose einer Phagentherapie zu erleichtern."