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“Desenvolvemos uma técnica em nossos laboratórios que nos permite obter um antibiograma dentro de 2 a 4 horas – em vez das atuais 24 horas para os germes mais comuns e um mês para a tuberculose”, diz o Dr. Sandor Kasas da EPFL. O professor Ronnie Willaert, da Vrije Universiteit Brussel, acrescenta: “Nossa técnica não é apenas mais rápida, mas também mais simples e muito mais barata do que todas as existentes agora”.
A resistência aos antibióticos acontece quando as bactérias desenvolvem a capacidade de derrotar as drogas destinadas a matá-las. Agora, tornou-se um problema de saúde pública global. Foi responsável por pelo menos 1,27 milhão de mortes em todo o mundo em 2019, estando envolvido em quase cinco milhões de mortes. Todos os anos, os EUA registram quase três milhões de infecções resistentes a antimicrobianos, com o custo do tratamento das seis mais comuns em mais de US$ 4,6 bilhões. A UE vê quase 700.000 casos por ano, que custam cerca de € 1,5 bilhão.
O teste de sensibilidade a antibióticos (AST) usa métodos de cultura que expõem bactérias a antibióticos ou métodos genéticos para determinar se as bactérias possuem genes que conferem resistência. Os ASTs típicos duram até 24 horas ou até mais para bactérias de crescimento lento – um período de tempo que pode significar vida ou morte em um ambiente clínico. Houve alguns ASTs mais rápidos desenvolvidos nos últimos anos, mas eles tendem a ser complexos, necessitando de equipamentos sofisticados e caros.
Agora, os pesquisadores liderados por Kasas e Willaert desenvolveram um método rápido, barato e amplamente acessível baseado em microscopia óptica que pode realizar um AST com sensibilidade de célula única e sem a necessidade de anexar ou rotular bactérias. A técnica utiliza um microscópio óptico convencional básico, uma câmera ou telefone celular e um software dedicado. O projeto de pesquisa conjunto é publicado em PNAS.
A nova técnica é chamada de detecção óptica de nanomovimentos (ONMD) e envolve o monitoramento de vibrações em nanoescala de uma única bactéria antes e durante a exposição a antibióticos. O monitoramento é realizado com um microscópio óptico básico, uma câmera de vídeo ou um telefone celular.
A técnica ONMD monitora as oscilações microscópicas das células bacterianas (nanomovimento) que caracterizam o organismo vivo e podem ser consideradas como uma “assinatura da vida”. De fato, o nanomovimento dura enquanto o organismo estiver vivo, mas para imediatamente quando ele está morto. Na técnica ONMD, o nanomovimento bacteriano é registrado em um filme no qual todos os deslocamentos individuais das células são monitorados com resolução sub-pixel.
Os pesquisadores usaram o ONMD para detectar com sucesso a sensibilidade de inúmeras bactérias aos antibióticos. Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Lactobacillus rhamnosuse Mycobacterium smegmatis (um modelo bacteriano não patogênico para tuberculose) a sensibilidade aos antibióticos ampicilina, estreptomicina, doxiciclina e vancomicina foi determinada em menos de duas horas.
O ONMD não apenas monitora as transições de vida-morte da bactéria após a exposição a diferentes antibióticos, mas também destaca as mudanças no metabolismo da bactéria causadas pela disponibilidade de nutrientes. Os testes mostraram que o ONMD pode avaliar a sensibilidade ou resistência das células bacterianas aos antibióticos de forma simples e rápida, monitorando as oscilações celulares.
Os autores afirmam: “A simplicidade e a eficiência do método o tornam um divisor de águas no campo da AST”, pois pode ser aplicado a uma ampla gama de bactérias, o que tem implicações significativas para aplicações clínicas e de pesquisa.
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