Oplichtende bacteriën

Moleculaire technieken versnellen de diagnostiek van de ziekteverwekkende bacteriën, zodat ze gerichter kunnen worden bestreden.

LONGONTSTEKINGEN, bloedvergiftiging, maagzweren, nekkramp, akelige huidinfecties, deze aandoeningen worden vrijwel altijd veroorzaakt door een dertigtal bacteriesoorten. Wordt een patiënt met één van die levensbedreigende ziekten in het ziekenhuis opgenomen, dan geeft de arts antibiotica vóórdat hij precies weet welke bacteriesoort de ontsteking veroorzaakt. Wachten op de uitslag van de bacteriekweek duurt te lang. Meestal twee tot drie dagen. Of een week. En soms leveren de kweekpogingen niets op. De kweek is nodig om voldoende bacteriën voor een betrouwbare, traditionele microbiologische identificatie te verkrijgen.

Infectieziekte-artsen kijken daarom naar de ziekteverschijnselen van de patiënt en geven vervolgens antibiotica die de meeste bacteriën bestrijden die de ziekte kunnen veroorzaken. Slaan de middelen niet aan, dan wordt een volgend medicijn in stelling gebracht. Tegenwoordig hebben alle ziekenhuizen protocollen die de volgorde van dit trial and error-proces vastleggen.

Hoe de sneller de test is, des te eerder het juiste antibioticum kan worden toegediend, en dat biedt grote voordelen. Een antibioticum dat een beperkt aantal bacteriesoorten aanvalt werkt beter, is vaak goedkoper en makkelijker toedienbaar. Hoe breder de werking, hoe meer soorten bovendien resistent kunnen worden.

De afgelopen jaren zijn er moleculaire technieken ontwikkeld om niet binnen dagen, maar binnen uren te bepalen welke bacteriesoort een ziekte veroorzaakt. Een experimentele voorloper kwam in het nieuws tijdens de legionella-epidemie op de West-Friese Flora van Bovenkarspel in 1999. In het Amsterdamse Academisch Medisch Centrum was toen een snelle test op dit type legionellabacterie beschikbaar, terwijl die in de andere ziekenhuizen ontbrak. Daar duurde het 2 tot 3 dagen voor er een testuitslag was, terwijl het in het AMC in drie uur kon. In sommige ziekenhuizen kregen de patiënten toen aanvankelijk antibiotica waar de legionellabacterie niet gevoelig voor was.

Van deze tests op basis van antilichamen tegen bepaalde bacteriën zijn er de afgelopen jaren een aantal op de markt gekomen. Ook tests op basis van de polymerase kettingreactie (PCR) zijn populair, maar hebben hun nadelen. Bij PCR wordt een stukje soortspecifiek erfelijke materiaal (DNA) van een bacterie selectief vermenigvuldigd, en daarna aangetoond. ``Maar die test is vaak te gevoelig voor deze diagnostiek,'' zegt dr. Carola Ubink van het Nederlandse bedrijf Fornix Theranostics in Lelystad. ``Je loopt namelijk het gevaar dat je DNA van een enkele toevallig aanwezige bacterie aantoont die de ziekte helemaal niet veroorzaakt. Zo'n test is dan niet klinisch relevant.''

Fornix verkoopt sinds kort een snelle test met modules om 54 verschillende bacteriesoorten aan te tonen. De test identificeert 95 procent van de bacteriën die in Nederland de levensbedreigende infecties veroorzaken. De test werkt op basis van de FISH-techniek. FISH staat voor fluorescentie in situ hybridisatie, een techniek waarbij een kort stukje (ongeveer 15 basen lang) DNA, kenmerkend voor één bacteriesoort, voorzien is van een fluorescerend label. FISH exploiteert de eigenschap dat twee enkelstrengs DNA- of RNA-moleculen met complementaire basenparen een hechte binding met elkaar aangaan. Ze hybridiseren. De Fornix-testbatterij heeft tests met fluorescerend test-DNA voor 54 bacteriën. In één test wordt vaak op twee verwante bacteriesoorten getest, waarbij de ene soort bij detectie een groen signaal geeft terwijl de ander rood oplicht onder de fluorescentiemicroscoop.

Ubink: ``De FISH-test vermenigvuldigt niets, zoals de PCR-test dat doet.'' De FISH-test detecteert ribosomaal RNA, het RNA dat samen met de ribosomale eiwitten de ribosomen vormt, de celstructuren waar de eiwitsynthese plaatsvindt. Ubink: ``Bacteriën hebben veel ribosomen en daarin zit soortspecifiek ribosomaal RNA. Met een test op ribosomaal RNA kun je bacteriën dus goed karakteriseren. Een groot voordeel biedt FISH bij micro-organismen die moeilijk te kweken zijn. Helicobacter bijvoorbeeld, de bacterie die maagzweren veroorzaakt. Of Burkholderia, die veel luchtwegontstekingen veroorzaken bij patiënten met taaislijmziekte.''

De FISH-test van Fornix claimt meer praktijkvoordelen. Ubink: ``Voor de laborant is het vertrouwd: de vorm van de bacterie blijft behouden. Net zoals bij de bacteriekweek. Verder is er voor introductie van deze test geen nieuw duur apparaat nodig. Dat is vaak een belemmering voor de introductie. Ieder microbiologisch lab heeft al een fluorescentiemicroscoop in gebruik.''

De FISH-bacterietest is in 1999 ontwikkeld door het Duitse bedrijf Creatogen. Het Britse SeaPro Diagnostics kocht het bedrijf en bracht de test als de seaFAST-test op de markt. SeaPro is vorig jaar op zijn beurt overgenomen door Fornix Theranostics in Lelystad. Ubink, manager medische en wetenschappelijke zaken van Fornix: ``Theranostics is de nieuwe term voor de diagnostiek die ook meteen therapeutische betekenis heeft.''

Nadeel is dat de Seapro-FISH-test in de meeste gevallen geen onderscheid kan maken tussen antibiotica-gevoelige en resistente bacteriestammen van dezelfde soort, omdat het verschil tussen die stammen niet in het ribosomaal RNA is terug te vinden. Een uitzondering is het aantonen van resistentie bij de maagbacterie Helicobacter.

In Nederland zijn er nog geen labs die de testbatterij standaard gebruiken. In Groot-Brittannië en Duitsland wel. Nederlandse universitaire onderzoekers gaan de komende tijd hun conventionele werkwijze vergelijken met de FISH-test. Ubink: ``In eerste instantie wordt de FISH parallel gedaan aan het kweken en andere gebruikelijke technieken. Daardoor kunnen de onderzoekers beoordelen of ze een andere antibiotica-behandeling hadden gegeven als ze de gegevens van de FISH-test hadden gehad.''

    • Wim Köhler