Carbapenems behoren tot de "antibiotica van het laatste redmiddel" en kunnen infecties bestrijden waarvoor andere geneesmiddelen hun effectiviteit al lang hebben verloren. Echter, zelfs carbapenem-resistente pathogene stammen zijn de afgelopen decennia ontstaan. Om erachter te komen of een pathogeen carbapenem-splitsende enzymen bevat, de carbapenemasen, Chinese wetenschappers hebben een eenvoudige en snelle test ontwikkeld op basis van een fluorescerende sonde en optische detectie. Ze introduceren hun aanpak in het tijdschrift Angewandte Chemie .

Carbapenems zijn een klasse van β-lactam-antibiotica die vergelijkbaar zijn met cefalosporines en penicillines. Hoewel sommige bacteriestammen krachtige strategieën hebben gevonden om -lactam-antibiotica te weerstaan ​​door een klasse van splitsende enzymen te produceren, de β-lactamasen, de meeste β-lactamasen kunnen de carbapenems niet beïnvloeden. Daarom, deze stoffen, die "antibiotica als laatste redmiddel" worden genoemd, " zijn het favoriete medicijn voor verschillende ziekten, zoals urineweg- en buikinfecties, evenals in het ziekenhuis opgelopen longontsteking, als ze worden veroorzaakt door multiresistente bacteriën. Maar er is groeiend bewijs van zelfs carbapenemresistentie, en sommige pathogenen bleken carbapenem-splitsende enzymen te produceren, de carbapenemasen. Nutsvoorzieningen, Hexin Xie van de East China University of Science and Technology en zijn team hebben een strategie opgesteld om de pathogenen te identificeren die de carbapenemasen dragen.

De onderzoekers ontwikkelden een molecuul dat dezelfde structuur heeft als de carbapenems, maar waaraan een fluorogene kleurstof is bevestigd. Als deze carbapenem-nabootsende verbinding, CV B1, wordt herkend door een carbapenemase, bijvoorbeeld, in een bacterie-extract, CVB-1 wordt gesplitst en ondergaat spontane afbraak. Omdat dit de elektronische interactie van de aangehechte kleurstof met de carbapenemverbinding vernietigt, de kleurstof verandert in een groen fluorescerend molecuul, wat betekent, als het wordt bestraald met licht van een bepaalde golflengte, het straalt intens groen licht uit. Dus, de test werkt in principe als volgt:Als er een actief carbapenemase aanwezig is, bijvoorbeeld, in een bacterie-extract, een paar minuten later gloeit het monster groen bij excitatie. Xie en zijn collega's zeiden:"CVB-1 [...] is in wezen niet-fluorescerend [...], en de toevoeging van [het carbapenemase] activeert het inschakelen van het fluorescerende signaal bij excitatie [...] met meer dan 200-voudige verbeteringsverhouding."

Deze techniek maakt de detectie van antibioticaresistentie mogelijk door fluorescentie. Dus, met behulp van dit op fluorescentie gebaseerde testsysteem, in zeer korte tijd zou kunnen worden vastgesteld of carbapenem-resistente bacteriën (zoals bepaalde stammen Enterobacteriaceae en Klebsiella pneumoniae) inderdaad aanwezig zijn tijdens een infectie. Er zouden meer specifieke behandelingsstrategieën kunnen worden ontworpen en een overmatig gebruik van niet-effectieve geneesmiddelen zou kunnen worden vermeden. De wetenschappers hebben verschillende tests uitgevoerd om te bewijzen dat hun CVB-1-assay specifiek is, dat de detectiegrens laag is, en dat het inderdaad kan worden gebruikt in live-systemen. Deze snelle en eenvoudige op fluorescentie gebaseerde test is zeker een opmerkelijke benadering in de voortdurende en dringende strijd tegen de snelle verspreiding van antibioticaresistentie.