Projekti / Programi
Meroslovje za sledenje bolnišničnih okužb respiratornega trakta, ki jih povzročajo Gram-negativne bakterije
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.15.00 |
Tehnika |
Meroslovje |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| P180 |
Naravoslovno-matematične vede |
Meroslovje, fizikalna instrumentacija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.02 |
Tehniške in tehnološke vede |
Elektrotehnika, elektronika in informacijski inženiring |
Meroslovje
Meroslovna podpora diagnostiki
Gram-negativne bakterije
Bolnišnične okužbe
Okužbe respiratornega trakta
Antimikrobna rezistenca
Raziskovalci (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
37410 |
dr. Alexandra Bogožalec Košir |
Biologija |
Vodja |
2019 - 2021 |
0 |
Organizacije (1)
Povzetek
Bakterijske okužbe so glavni vzrok za hospitalizacijo. Kar 5–10 % hospitalizacij v Evropi in Severni Ameriki ter več kot 40 % v Južni Ameriki, podsaharski Afriki in Aziji pa privede do nadaljnjih bolnišničnih okužb. Pet od šestih bakterij, ki najpogosteje povzročajo bolnišnične okužbe, spada med Gram-negativne bakterije, ki so odgovorne za 87 % bolnišnično pridobljene pljučnice, 45–70 % pljučnice povezane z umetno respiratorno podporo, 20–30 % okužb krvi zaradi uporabe katetra in pogosto povzročijo zaplete v enotah intenzivne nege.
Za detekcijo in identifikacijo bakterij so danes v uporabi večinoma standardne mikrobiološke tehnike, kot npr. bakterijske kulture. Vendar pa gojenje in fenotipski testi trajajo več dni in odložijo uvedbo ukrepov za obvladovanje okužb. Ker s pomočjo konvencionalnih metod ne moremo dovolj hitro identificirati povzročitelja, se infekcija pogosto zdravi empirično z antibiotiki širokega spektra, kar lahko vodi do pojava protimikrobne odpornosti. Zato so natančna diagnoza, hitro sledenje izbruhom bolezni in robustni pristopi k ovrednotenju ključnih epidemioloških indikatorjev, kot so razširjenost in pojavnost bolezni, vključno s spremljanjem protimikrobne odpornosti, ključni za uspešno zdravljenje. Potreba po standardizaciji meritev nukleinskih kislin, vključno s potrebo po meroslovni podpori meritev, tudi protimikrobne odpornosti, je tako nujno potrebna, in je bila poudarjena med drugim tudi v mednarodnih projektih (npr. INFECT-MET, AntiMicroResist, SEPTIMET).
Da bi omogočili zanesljivo uporabo novo razvijajočih se tehnologij, jih je treba ovrednotiti v smislu natančnosti in občutljivosti. Vendar pa te metode nimajo meroslovne podpore ali pa je le-ta pomanjkljiva, kar otežuje meritve in natančno detekcijo. Glavni cilj predlagane raziskave je razviti in ovrednotiti metode višjega reda za natančno merjenje Gram-negativnih bakterij, ki povzročajo bolnišnične okužbe dihal, skupaj z njihovo občutljivostjo / rezistenco proti antibiotikom, ter ovrednotiti kalibratorje ali referenčne materiale za vzpostavitev merilnega sistema za podporo hitrejše molekularne diagnostike na predstavljenem področju.
Najprej bomo pregledali literaturo in poiskali najpomembnejše Gram-negativne bakterije, ki povzročajo bolnišnične okužbe dihal, temu bo sledil pregled literature za najprimernejše metode, ki temeljijo na pomnoževanju nukleinskih kislin, za detekcijo / kvantifikacijo bakterij in njihove morebitne protimikrobne odpornosti. Ustrezne molekularne metode bodo izbrane in in-silico ovrednotene glede na specifičnost in uporabnost ter nadalje in vitro ovrednotene v skladu z več merili učinkovitosti, kot so občutljivost, specifičnost, robustnost, ponovljivost in obnovljivost. Določena bo merilna negotovost. Za razvoj in vrednotenje metod bomo razvili in ovrednotili kontrolne materiale različnih stopenj kompleksnosti, ki jih bomo ovrednotili kot kandidate za referenčni material, ki trenutno manjkaj. Ker sta kakovost in količina nukleinskih kislin zelo odvisna od ekstrakcijske metode, bomo pregledali literaturo, ter poiskali in izbrali najpomembnejše ekstrakcijske metode, ki bodo ovrednotene z uporabo celih organizmov, glede na možno uporabo kot referenčne merilne postopke in uporabljene za oceno vpliva na klinično diagnostiko. Na podlagi ugotovitev raziskave bo predlagana potencialna metoda višjega reda, ki bo vključevala tako ekstrakcijo kot detekcijo / kvantifikacijo nukleinskih kislin.
Predlagana raziskava bo doprinesla k boljšemu razumevanju potrebe po meroslovni podpori v kliničnem okolju in prispevala k preprečevanju nepotrebne uporabe antibiotikov pri bolnikih z boleznimi kot so akutne okužbe dihalnega trakta. Princip razvoja referenčnih metod in materialov in princip vrednotenja novih pristopov bosta prenosljiva na druge klinično pomembne organizme.
Pomen za razvoj znanosti
Metode, ki so trenutno v uporabi za detekcijo in kvantifikacijo Gram-negativnih bakterij, vključno z njihovo rezistenco proti antibiotikom, bodo bolje podprte z uporabo meroslovja in uporabo sledljivih metod, ki trenutno niso na voljo. Rezultati, pridobljeni s to študijo, bodo služili kot osnova za nadaljnji razvoj referenčnih metod in materialov. Meroslovni vidik metod pa bo služil kot podpora diagnostičnim laboratorijem pri vrednotenju drugih pristopov detekcije. Poleg tega bodo zbrani podatki o Gram-negativnih bakterijah prisotnih v bolnišničnih okužbah respiratornega trakta zagotovili podlago za širše epidemiološke študije.
Predlagani projekt predstavlja preboj v konceptu razumevanja meroslovja, ki je potreben za podpiranje metod za pomnoževanje nukleinskih kislin (DNA in RNA) za odkrivanje Gram-negativnih bakterij, ki povzročajo bolnišnične okužbe dihalnih poti. Rezultati tega projekta bodo imeli pomembne posledice za trenutno uporabljane in nove metode, saj bomo razvili referenčne meritvene postopke in referenčne materiale, ki jih bo mogoče uporabiti za vrednotenje uspešnosti trenutno uporabljanih metod in oceno potenciala novih nastajajočih molekularnih metod. Poleg tega je meroslovje, predlagano v tem projektu, bistveno za povečanje potenciala novo nastajajočih molekularnih orodij za spremljanje kliničnih in okoljskih vzorcev.
Raziskave, predlagane v tem projektu, bodo zato zelo pomembne za nadaljnjo standardizacijo spremljanja nalezljivih bolezni. Poleg tega bo preiskava meroslovnih zahtev za novo nastajajoče molekularne pristope za namene nadzora nalezljivih bolezni vplivala tudi na testiranje protimikrobne odpornosti, saj bolj specifične in občutljive metode omogočajo natančnejše zdravljenje z ustreznimi antibiotiki.
Pomen za razvoj Slovenije
Methods currently being performed for detection and quantification of Gram-negative bacteria, including their susceptibility/resistance to antibiotics will be better supported through the application of metrological considerations and the application of traceable methods that are currently lacking. The results gained with this study will serve as a basis for further reference method and material development and metrological aspect of the methods will serve as support to diagnostic laboratories in evaluation of other detection approaches. Additionally, the collected data on Gram-negative bacteria present in nosocomial respiratory tract infections will provide foundation for broader epidemiological studies.
The proposed project represents a breakthrough in the concept of understanding metrological support needed to underpin nucleic-acid (DNA and RNA) amplification-based methods for detection of Gram-negative bacteria causing nosocomial respiratory tract infection. The results of this project will have important implications for currently used and emerging methods, as candidate reference measurement procedures and candidate reference materials will be developed, which can be used for evaluation of performance of currently used method and the assessment of the potential of new emerging molecular methods. Moreover, the metrology being proposed in this project will be essential for maximising the potential of the new emerging molecular tools for monitoring clinical and environmental samples.
The research proposed in this project will thus be of great importance for further recourses for standardisation of infectious disease monitoring. Additionally, investigation of the metrology requirements for emerging molecular approaches for surveillance purposes will also have an impact on antimicrobial resistance testing, as more specific and sensitive methods enable more precise treatment with the appropriate antibiotics.
