Til hovedinnhold

Tryggere antibiotikabruk med ny allergitest

Tryggere antibiotikabruk med ny allergitest

Publisert 2. mars 2017
Mange får bredspektret antibiotika fordi de tror de er allergiske mot penicillin. Norske forskere utvikler nå en allergitest som avslører hvem som er allergiske, og graden av allergi. Det vil gi bedre behandling mot infeksjoner- og motvirke resistens.
Main intro image
Den nye analysemetoden skal gjøre det enklere for leger å gi pasienter trygg og riktig behandling med antibiotika. Testen analyserer pasientens blodprøver i en spesialutviklet analyseplate i plast, på størrelse med en vanlig CD-plate. Istedenfor lydspor, inneholder platen små kanaler og kamre hvor blodprøven reagerer med ulike allergener. Foto: Remy Eik-Nikolaisen

Allergi mot antibiotika er den vanligste formen for medisinallergi, og kan i verste fall føre til allergisk sjokk og død. Hele ti prosent av befolkningen oppgir at de er allergiske mot det antibiotiske stoffet penicillin.

Elizaveta Vereshchagina fyller analyseplaten med reagenser for å undersøke hvordan væsker beveger seg i de ørsmå kanalene. Foto: Remy Eik-Nikolaisen

Men den reelle forekomsten er sannsynligvis under én prosent, ifølge tall fra Helsedirektoratet. Overrapporteringen fører til at mange som i virkeligheten tåler penicillin, blir behandlet med andre, unødvendig bredspektrede typer antibiotika. Dette gir høyere risiko for utvikling av antibiotikaresistente bakterier.

– Med en rask og presis allergitest vil det være enkelt å identifisere allergikerne, og samtidig tilby den mest effektive og skånsomme behandlingen til dem som tåler penicillin og andre antibiotiske stoffer, forteller forsker Elizaveta Vereshchagina i SINTEF (bildet).

Sammen med Erik Andreassen og Michal Mielnik er hun ansvarlig for det norske bidraget i EU-prosjektet COBIOPHAD, hvor målet er nettopp å utvikle en rask, billig og pålitelig metode for å påvise allergi mot betalaktam-antibiotika, deriblant penicillin.

Ser svaret på 30 minutt

Det fins per i dag ingen pålitelige tester for å påvise allergi mot antibiotika, og metodene som brukes for å påvise andre typer allergier, er både dyre og tidkrevende. Med dagens blodprøvetester tar det over tre timer å få svar på en allergitest og prisen per allergen det skal testes for, er forholdsvis høy.

Slik framstilles testen:

Forskerne designer først en datamodell av analyseplaten, og lager så prototyper blant annet ved hjelp av maskinering. For å teste funksjonen til prototypene fylles de med væske, roterer dem i høy hastighet og ser ved hjelp av kamera hvordan væsken fordeler seg i kanaler og kamre.

Væskestrømningen styres av den roterende bevegelsen til platen. Ved å variere rotasjonshastigheten og -retningen, kan blodprøven flyttes til ulike steder i analyseplaten.

Når prototypen er verifisert, vil den endelige platen produseres ved hjelp av sprøytestøping og klargjøres for masseproduksjon.

SINTEF-forskerne deltar nå, sammen med flere europeiske universiteter, institusjoner og bedrifter, i utviklingen av en allergitest som etter planen kan testes klinisk på sykehus om fem år. Testen skal kunne analysere en blodprøve på 30 minutter og målet er å redusere prisen per testet allergen til 10 prosent av dagens pris.

Måler graden av allergi

Prosjektet har som mål å utvikle et måleapparat som identifiserer antistoffer i blodprøver ved hjelp av avansert lysteknologi. Apparatet blir på størrelse med en liten laptop, og virker ved at pasientens blod blir fordelt i små kamre i en analyseplate. Kamrene inneholder ulike allergener som vil reagere med antistoffer i blodprøven dersom pasienten er allergisk.

Reaksjonen mellom allergener (plassert i kamrene på forhånd) og antistoffer i blodprøven måles ved å sende lys gjennom analyseplaten. Når det oppstår en reaksjon i blodprøven vil måleapparatet fange opp denne endringen og også tallfeste den, det vil si måle graden av allergi hos en pasient.

Apparatet vil kunne teste pasientens blod for flere medisinallergier samtidig fordi det er mulig å legge inn flere allergener i hvert kammer i platen. Flere parallelle kamre per plate gjør det også mulig å gjenta testene og oppnå et mer pålitelig testresultat.

Mikrolaboratorium i CD-format

I mikrofluidikk-laboratoriet til SINTEF jobber forskere nå med prototyper av analyseplaten. Platen er laget av plast og består av fem til ti kamre for testing av blodprøver.

Bildet på skjermen viser hvordan væsken har fordelt seg i et segment i analyseplaten. Foto: Remy Eik-Nikolaisen

Prosesser som tidligere bare kunne gjennomføres i laboratorier, skal foregå i kamrene i platen. Platen har mikroskopiske kanaler (0.1 til 0.8 millimeter brede) hvor små mengder blod skal bevege seg og komme i kontakt med allergenene. Det er avgjørende at blodprøvene havner på riktig sted til riktig tid under testen, og at de ikke lekker ut av analyseplaten. For å få det til er det nødvendig med ekspertkunnskap om hvordan væsker beveger seg i svært små kanaler (mikrofluidikk).

– Dessuten må vi ha kompetanse om plastmaterialer og om produksjon av plater med spesielle krav til optiske egenskaper, overflateruhet og overflatespenning, sier Andreassen, som inrømmer at det er utfordrende å utvikle design som tilfredsstiller både kravene til allergitester og begrensningene ved masseproduksjonsteknologi.

– Men COBIOPHAD-prosjektet har satt ambisiøse mål; vi skal utvikle en ny måte å teste allergier mot antibiotika på bare tre år, sier Vereshchagina.

Ser store muligheter for in vitro-diagnostikk

Når den er ferdig utviklet, vil testmetoden kunne brukes til å teste forskjellige typer allergener, ikke bare allergi mot antibiotika. Teknologien skal evalueres gjennom kliniske tester i løpet av prosjektet og målet er at den skal kunne kommersialiseres ved prosjektslutt.

–  Teknologien som nå utvikles i COBIOPHAD-prosjektet vil åpne store muligheter både innen offentlige og private helsetjenester. Vi håper spesielt at norske bedrifter innen in vitro diagnostikk (diagnostisering ved hjelp av dyrking av celler i prøveglass, red. adm.)  vil se og gripe mulighetene som ligger i teknologien, avslutter Vereshchagina.

Fakta om prosjektets framdrift:

 Prosjektet har pågått siden januar 2016 og varer ut 2018. Forskerne har frem til nå utviklet og testet de første prototypene av analyseplaten, som fungerer rent mht flytting av væske i riktig sekvens.

Nå testes hele analyseprosedyren på analyseplaten, inklusive implementering av metodikk for masseproduksjon, og bruk av analyseinstrumentet som utvikles i prosjektet. Tidsplan for dette er 6 måneder.

I løpet av prosjektet skal analyseplaten også testes klinisk på reelle pasientprøver (på et sykehus i Frankrike og ett i Spania). I løpet av 5 år forventer vi at analysen er godkjent (mht. medisinske regulatoriske krav) slik at den kan lanseres kommersielt.

I tillegg til SINTEF, deltar følgende partnere i COBIOPHAD:

Universitat Politècnica de València (Spania, koordinator), Centre Hospitalier Universitaire Montpellier (Frankrike), Dr. Fooke-Achterrath Laboratorien (Tyskland), DAS Photonics (Spania), Fundación para La Investigación del Hospital Universitario de la Comunidad Valenciana (Spania), Optoelectronica (Romania), EurExploit (Storbritannia), STRATEC Consumables (Østerrike) og Biotronics 3D (Storbritannia).

Les mer om COBIOPHAD-prosjektet