Für gezielte Therapien und zur Verhinderung der Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen ist die schnelle und genaue Diagnose der Resistenzen wesentlich. Ein neuer von DZIF-Forschenden in Kooperation mit der Firma Coris BioConcept entwickelter Schnelltest ermöglicht es nun, über 95 Prozent der Carbapenem-Resistenzen in Patient*innen zu detektieren, die mit dem weitverbreiteten pathogenen Bakterium Acinetobacter baumannii infiziert sind.

Jährlich sterben mindestens 700.000 Menschen an den Folgen einer Infektion mit Antibiotika-resistenten Bakterien – eine Zahl, die ohne neue Maßnahmen gegen die Resistenzentwicklung und -verbreitung laut Prognosen der WHO im Jahr 2050 auf zehn Millionen Menschen ansteigen könnte. Dabei ist die schnelle und gezielte Diagnostik der Resistenzen wesentlich, um geeignete Antibiotikatherapien zu bestimmen und die Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen einzuschränken. 2018 hatten DZIF-Wissenschaftler*innen der Universität Köln in Kooperation mit der belgischen Firma Coris BioConcept einen diagnostischen Schnelltest (OXA-23 K-SeT) entwickelt, der mithilfe von OXA-23-spezifischen Antikörpern innerhalb von Minuten die weit verbreitete OXA-23 Carbapenemase-vermittelte Resistenz von Acinetobacter baumannii-Bakterien gegen das Antibiotikum Carbapenem anzeigt. In einer kürzlich erschienen Publikation beschreiben die Wissenschaftler:innen nun die Weiterentwicklung des Schnelltests zu einem Multi-Carbapenemase-Assay, der in der Lage ist, über 95 Prozent der Carbapenem-Resistenzen in A. baumannii-Infizierten zu detektieren.

Der Resist Acineto genannte Schnelltest der zweiten Generation erkennt neben OXA-23 auch die Carbapenemasen OXA-40 und OXA-58 sowie die Metallo-Beta-Laktamase NDM, ein weiteres Enzym, das Antibiotika aus der Klasse der Carbapeneme spalten kann. „Der von uns mitentwickelte Resist Acineto Schnelltest untersucht Proben auf vier Resistenzfaktoren gleichzeitig und erfasst damit über 95 Prozent der Carbapenem-resistenten A. baumannii-Stämme“, sagt Dr. Alexander Klimka, Forschungsgruppenleiter an der Universität zu Köln und Letztautor der Studie. „Bei einem Patienten mit einer A. baumannii-Infektion kann der behandelnde Arzt mit einem Resist Acineto Schnelltest innerhalb von 15 Minuten ersehen, ob eine Therapie mit einem Carbapenem wirksam wäre oder nicht“, sagt Dr. Paul Higgins, DZIF-Wissenschaftler an der Uniklinik Köln.

Der seit Mai 2022 vermarktete Test beruht auf dem Nachweis der Carbapenemase-Enzyme in klinischen Isolaten durch Bindung von hochspezifischen Antikörper-Paaren. In ähnlicher Weise wie bei bekannten Corona-Schnelltests führt die gleichzeitige Bindung beider Antikörper an das jeweilige Enzym zu einer deutlichen Farbreaktion. Der Assay ist nicht nur schnell, sondern auch vergleichsweise kostengünstig, einfach in der Handhabung und benötigt kein spezifisches Lesegerät, wie es bei anderen diagnostischen Verfahren oftmals notwendig ist. Dies macht den Test insbesondere auch für Länder und Regionen attraktiv, die nicht über eine fortschrittliche medizinische Infrastruktur verfügen.

In weiteren Kooperationsprojekten plant das Team nun die Entwicklung von Schnelltests zur Detektion anderer Antibiotika-resistenter Bakterienspezies sowie humanpathogener Pilze und Parasiten. Zudem arbeiten die Wissenschaftler*innen daran, die Sensitivität und Probenaufbereitung so zu modifizieren, dass diese auch als Point-of-Care Tests, also ohne vorherige Kultivierung der Patientenprobe genutzt werden können. Dies würde nicht nur die individuelle Therapie verbessern, sondern auch die frühzeitige Isolierung von kolonisierten, beziehungsweise infizierten, Patient*innen ermöglichen, um eine Ausbreitung des jeweiligen Erregers zu verhindern.