TUM-Verfahren beschleunigt Resistenztests bei Harnwegsinfektionen

Rund 152 Millionen Menschen erkranken weltweit pro Jahr an einer Harnwegsinfektion. In Arztpraxen erfolgt die Diagnostik häufig per Schnelltest auf Nitrit und Leukozyten im Urin. Eine detaillierte Erregerbestimmung inklusive Antibiotikaresistenztest wird meist nur bei Risikopatientinnen und Risikopatienten veranlasst und dauert im Labor zwei bis drei Tage.
Das kann dazu führen, dass Antibiotika vorsorglich oder unpassend verschrieben werden. Dadurch verlängern sich Behandlungszeiten, Komplikationsrisiken steigen und Antibiotikaresistenzen werden begünstigt.

Forschende der Technischen Universität München (TUM) haben Methoden entwickelt, um Urinproben direkt auf die Wirksamkeit von Antibiotika zu testen. Weil die sonst übliche Standardisierung einer Bakterienkultur entfällt, verkürzt sich die Zeit bis zum Ergebnis im Vergleich zur herkömmlichen Analyse um bis zu 24 Stunden.

So funktioniert die Methode:

• Direkter Auftrag der Urinprobe auf eine Nährbodenplatte
• Platzierung von Antibiotika-Plättchen
• Messung der Hemmhöfe (Bereiche ohne Bakterienwachstum)
• Ein Algorithmus berücksichtigt die Bakterienkonzentration im Urin und gleicht deren Einfluss auf die Hemmhöfe aus

Dadurch lassen sich Resistenzprofile auch ohne vorherige Standardisierung zuverlässig bestimmen, einschließlich bei unterschiedlichen Keimkonzentrationen.

Parallel arbeitet das Team an einem papierbasierten Point-of-Care-Gerät, das die Prinzipien nutzt, um acht verschiedene Bakterienstämme über Farbcodierungen zu identifizieren und Resistenzen anzuzeigen. Ziel ist, die Diagnostik direkt in der Arztpraxis zu ermöglichen und später auch als Schnelltest zur Heimanwendung.

„Je früher wir wissen, welches Antibiotikum wirkt, desto zielgerichteter können wir behandeln“, sagt Oliver Hayden, Heinz-Nixdorf-Professor für Biomedizinische Elektronik. „Dann müssen wir seltener zu Breitband-Antibiotika greifen, die wir aus Gründen der Resistenzentwicklung eigentlich sparsam einsetzen sollten.“

Laut aktueller Publikation erreicht das beschleunigte Verfahren bei direkt getesteten Urinproben eine Übereinstimmung von rund 94 Prozent mit der Standardmethode. Abweichungen, etwa bei sehr niedrigen Bakterienkonzentrationen oder Mischinfektionen, nutzen die Forschenden für weitere Optimierungen.

“Ziel ist ein kleiner, benutzerfreundlicher Test zur Anwendung in jeder Arztpraxis und zukünftig zur Selbsttestung zu Hause – mittels papierbasiertem Test-Kit und Smartphone-Ergebnisanzeige. Die Technologie ist bewusst auch für ressourcenarme Regionen konzipiert, wo schnelle, zuverlässige Diagnostik entscheidend ist.” sagt Henning Sabersky-Müssigbrodt, Erstautor der Studie und Doktorand der Translationalen Medizin am Heinz-Nixdorf-Lehrstuhl für Biomedizinische Elektronik.

MEDICA.de; Quelle: Technische Universität München