Identificazione di agenti patogeni in pochi minuti anziché in giorni
La spettrometria di massa rileva i batteri senza doverli isolare e moltiplicare in tempi lunghi
Velocità e affidabilità sono fondamentali nella diagnosi delle malattie. I ricercatori dell'Università Tecnica di Monaco (TUM) e dell'Imperial College di Londra hanno sviluppato un nuovo metodo per identificare i batteri con una velocità senza precedenti. Ciò significa che il tempo di attesa può essere ridotto da diversi giorni a pochi minuti.
Tradizionalmente, le malattie batteriche vengono diagnosticate attraverso il noioso isolamento degli agenti patogeni e la creazione di colture batteriche. I tempi di attesa di alcuni giorni sono la regola. Solo allora può iniziare il trattamento mirato della malattia. Il team guidato da Nicole Strittmatter, docente di chimica analitica alla TUM, e dal dottor James S. McKenzie (Imperial) utilizza la spettrometria di massa per il suo approccio innovativo. Ciò ha permesso ai ricercatori di identificare specifici prodotti metabolici dei batteri direttamente nei campioni di tessuto e di feci.
Il cuore del processo è un database in cui sono state registrate 232 specie batteriche di importanza medica e i loro prodotti metabolici. Da questo database vengono ricavati dei biomarcatori che possono essere utilizzati per individuare direttamente batteri specifici. Tra i batteri che possono essere identificati con il nuovo metodo ci sono agenti patogeni estremamente importanti dal punto di vista clinico che possono, ad esempio, scatenare il cancro allo stomaco, sono responsabili di alcune polmoniti e meningiti, sono associati a nascite premature e possono causare gonorrea o avvelenamento del sangue.
Ulteriore espansione del database batterico
Il primo autore Wei Chen, dottorando presso il Dipartimento di Bioscienze della TUM School of Natural Sciences di Garching, sottolinea: "Il nostro approccio innovativo non consiste nel cercare direttamente i batteri patogeni, ma solo i loro prodotti metabolici. Questo ci permette di individuarli indirettamente, ma molto più rapidamente".
La Prof.ssa Nicole Strittmatter vede anche grandi opportunità di utilizzo nella medicina personalizzata, in cui la terapia viene adattata con precisione al rispettivo paziente: "Si tratta di uno dei temi più importanti del futuro della biotecnologia e della medicina. Gli interventi mirati possono migliorare notevolmente le possibilità di successo del trattamento. Come analisti, sviluppiamo strumenti e metodi moderni per consentire ai medici di farlo".
Il database dei biomarcatori deve ora essere ulteriormente ampliato per consentire l'uso regolare del nuovo metodo nella pratica clinica. Secondo i ricercatori, sono noti e descritti in totale oltre 1400 agenti patogeni batterici. I loro prodotti metabolici specifici dovrebbero ora essere identificati e inclusi.
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Pubblicazione originale
Wei Chen, Min Qiu, Petra Paizs, Miriam Sadowski, Toma Ramonaite, Lieby Zborovsky, Raquel Mejias-Luque, Klaus-Peter Janßen, James Kinross, Robert D. Goldin, Monica Rebec, Manuel Liebeke, Zoltan Takats, James S. McKenzie, Nicole Strittmatter; "Universal, untargeted detection of bacteria in tissues using metabolomics workflows"; Nature Communications, Volume 16, 2025-1-2
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