Testkit für Phagen entwickelt |
 |  | Theo Dingermann |
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16.07.2024 09:00 Uhr |
Eine große Bibliothek von Bakteriophagen lässt sich mit einer neuen Methode gezielt nach einem geeigneten Kandidaten zur Behandlung einer antibiotikaresistenten Infektion durchsuchen. / Foto: Adobe Stock/eplisterra (Symbolbild)
Bakteriophagen sind Viren, die Bakterien befallen. Sie können eine Therapiealternative darstellen, wenn Antibiotika versagen, allerdings ist es dazu notwendig, schnell den zum jeweiligen bakteriellen Erreger passenden Phagen zu finden. Denn wie Viren sind Bakteriophagen hochspezifisch, wenn es darum geht, eine Zelle zu infizieren.
Forschende um Dr. Fereshteh Bayat von der McMaster University in Hamilton, Kanada, stellen im Fachjournal »Nature Communications« jetzt eine Plattformtechnologie vor, mit deren Hilfe geeignete Bakteriophagen zur Behandlung antibiotikaresistenter Infektionen schnell und zuverlässig identifiziert werden können. Kernstück der Technologie ist eine konfektionierte und lagerstabile Phagen-Bibliothek, die bei Bedarf mit hohem Durchsatz durchsucht werden kann.
Diese Bibliothek besteht aus kleinen Tabletten, die jeweils einzelne Phagen zusammen mit dem Substrat/Enzympaar Luciferin/Luciferase in einer Zuckermatrix enthalten. Mit diesen Tabletten sind Mikrotiterplatten ausgestattet, in die bei Bedarf eine Probe des antibiotikaresistenten Mikroorganismus gegeben wird. Ist ein Phage aus der Bibliothek in der Lage, das Bakterium zu lysieren, wird die Luciferin/Luciferase-Reaktion unter Abgabe eines Biolumineszenz-Signals in Gang gesetzt. Dieses Signal kann leicht gemessen werden.
Die Forschenden demonstrierten die Funktionsfähigkeit ihres Hochdurchsatz-Screenings mit unterschiedlichen Phagen-Bibliotheken und ausgewählten multiresistenten klinischen Isolaten von Pseudomonas aeruginosa, Salmonella enterica, Escherichia coli und Staphylococcus aureus. Routinemäßig konnten so spezifische Phagen innerhalb von 30 bis 120 Minuten identifiziert werden.
Das Autorenteam zeigt nachvollziehbar, dass die Biolumineszenz-Signale ein zuverlässiges Maß für die lytische Aktivität der Phagen darstellten. Dies galt unter verschiedenen Bedingungen und bei unterschiedlichen Phagen/Bakterien-Mengenverhältnissen (Multiplikationen der Infektion, MOI). Als nächstes wollen die Forschenden das System skalieren, um Kliniken auf der ganzen Welt mit dem Testkit versorgen zu können.
