Direkte mikrobielle Identifizierung mit einem automatisierten mikrobiellen Identifizierungssystem zur Erleichterung der EUCAST RAST-Methode ohne Massenspektrometrie
24. Mai 2024
EUCAST hat ein Protokoll für direkte antimikrobielle Empfindlichkeitstests (AST) für automatisierte Blutkulturen entwickelt. Die Abhängigkeit von der massenspektrometrischen mikrobiellen Identifizierung kann jedoch durch die Verwendung eines direkten Inokulumvorbereitungsprotokolls in einem automatisierten mikrobiellen Identifizierungssystem vermieden werden. Mit diesem Ansatz können AST-Berichte innerhalb von 24 Stunden nach der Probenentnahme bereitgestellt werden.
Diese Forschung zielt darauf ab, die diagnostische Genauigkeit von Gramnegativen direkt aus positiv gekennzeichneten Blutkulturflaschen durch ein automatisiertes mikrobielles Identifikationssystem zu bewerten. Ziel ist es, es als Instrument für die frühe klinische Berichterstattung durch die EUCAST-Schnelltestmethode für antimikrobielle Empfindlichkeit zu nutzen. Die EUCAST-RAST-Methode wurde kürzlich im Jahr 2018 eingeführt, um die Berichterstattung über die Ergebnisse von antimikrobiellen Empfindlichkeitstests innerhalb von vier bis acht Stunden nach positiver Kennzeichnung von automatisierten Blutkulturflaschen zu ermöglichen.
Dabei wird die Scheibendiffusionsmethode überall direkt aus einer positiv markierten Flasche durchgeführt und die Ergebnisse nach vier, sechs oder acht Stunden abgelesen. Für die klinische Befundung nach der EUCAST-RAST-Methode ist die mikrobielle Identifizierung eine Voraussetzung für die Bestimmung der interpretativen Kategorie der AST-Ergebnisse. Die größte Herausforderung bei der Implementierung dieser Methode ist die frühzeitige Identifizierung der Mikroben innerhalb von acht Stunden, insbesondere in ressourcenarmen Umgebungen, in denen es an Massenspektrometrie mangelt.
Wir fanden heraus, dass das direkte Inokulumprotokoll bei der Identifizierung eines RAST-meldepflichtigen gramnegativen Protokolls zu etwa 94 % genau war, zu dem Escherichia coli, Kiebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa und Acinetobacter baumannii-Komplex gehören. Dieser Ansatz der direkten Identifizierung von Gramnegativen war etwa viermal schneller als der Standardansatz der Identifizierung nach Inkubation über Nacht. Wir werden uns nun darauf konzentrieren, die Auswirkungen dieses Ansatzes der klinischen Berichterstattung bei gramnegativer Sepsis auf die Patientenergebnisse in Bezug auf die Dauer des Krankenhausaufenthalts und die Mortalitätsrate zu bewerten.
Darüber hinaus kann es auch als Instrument zur Reduzierung des Einsatzes antimikrobieller Mittel verwendet werden, um den verantwortungsvollen Umgang mit antimikrobiellen Mitteln zu erleichtern.
Übersicht
Diese Studie bewertet die diagnostische Genauigkeit der Identifizierung von gramnegativen Bakterien direkt aus positiven Blutkulturflaschen mithilfe eines automatisierten mikrobiologischen Identifizierungssystems. Ziel ist es, eine frühzeitige klinische Berichterstattung durch die EUCAST-Methode für schnelle antimikrobielle Empfindlichkeitsprüfung (RAST) zu ermöglichen.
Wesentliche Studienkomponenten
Bereich der Wissenschaft
- Mikrobiologie
- Klinische Diagnostik
- Antibiotikaresistenz
Hintergrund
- Die EUCAST-RAST-Methode wurde 2018 eingeführt.
- Sie ermöglicht die Berichterstattung von Ergebnissen zur antimikrobiellen Empfindlichkeit innerhalb von vier bis acht Stunden.
- Die Methode nutzt die Kirby-Bauer-Scheiben-Diffusions-Technik.
- Die mikrobielle Identifizierung ist entscheidend für die Interpretation der AST-Ergebnisse.
Zweck der Studie
- Beurteilung der Genauigkeit bei der Identifizierung gramnegativer Bakterien aus Blutkulturen.
- Einführung der EUCAST-RAST-Methode für eine schnellere klinische Berichterstattung.
- Bewältigung der Herausforderungen in ressourcenarmen Umgebungen ohne Massenspektrometrie.
Verwendete Methoden
- Automatisiertes System zur mikrobiellen Identifizierung.
- Direkte Inokulumpräparation aus positiven Blutkulturgefäßen.
- Scheiben-Diffusionsmethode nach Kirby-Bauer.
- Auswertung der Ergebnisse vier, sechs oder acht Stunden nach dem Alarm.
Hauptergebnisse
- Nachgewiesene diagnostische Genauigkeit bei der Identifizierung von gramnegativen Bakterien.
- Erleichterte die frühzeitige Meldung der antimikrobiellen Empfindlichkeit.
- Identifizierte Herausforderungen bei der schnellen mikrobiellen Identifizierung.
- Zeigte das Potenzial für den Einsatz in ressourcenarmen Umgebungen.
Schlussfolgerungen
- Die EUCAST-RAST-Methode kann die Berichtszeit für AST-Ergebnisse erheblich verkürzen.
- Die frühe Identifizierung von Mikroben ist entscheidend für eine wirksame Behandlung.
- Weitere Studien sind erforderlich, um die Methode in verschiedenen Umgebungen zu optimieren.
Häufig gestellte Fragen
Ausschlaggebende Bedeutung für die Industrie
Die Beschleunigung der Identifizierung gramnegativer Krankheitserreger und der antimikrobiellen Empfindlichkeitsprüfung (AST) ist entscheidend für eine rechtzeitige Intervention bei Sepsis, insbesondere in ressourcenarmen Umgebungen. Das direkte Inokulationsprotokoll (DIP) unter Verwendung automatisierter mikrobiologischer Identifikationssysteme ermöglicht eine schnelle, unabhängige Implementierung der EUCAST-RAST-Methode ohne Massenspektrometrie und verkürzt die Durchlaufzeit von Tagen auf Stunden. Diese Fähigkeit unterstützt frühere, datengestützte therapeutische Entscheidungen und erhöht die vorhersagende Zuverlässigkeit im gesamten Portfolio der Infektionsforschung und -entwicklung.
Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung und -Entwicklung
Frühe Entdeckung und Zielvalidierung
- Ermöglicht eine schnelle Hypothesenprüfung der antimikrobiellen Wirksamkeit gegen klinisch relevante gramnegative Erreger.
- Unterstützt die funktionelle Validierung mikrobieller Zielstrukturen, indem frühzeitige und genaue Identifikationsdaten bereitgestellt werden.
- Erleichtert die mechanistische Risikominderung, indem die Identität des Erregers vor der Interpretation der Antibiogramme geklärt wird.
Screening und Assay-Entwicklung
- Bereitet validierte mikrobielle Proben für nachgeschaltete AST-Arbeitsabläufe vor, ohne auf Massenspektrometrie angewiesen zu sein.
- Verbessert die Reproduzierbarkeit und Standardisierung von Assays durch automatisierte Identifizierung und direkte Inokulumherstellung.
- Ermöglicht die Bereitschaft für Hochdurchsatz-Screenings, indem die Probenvorbereitungszeit und der manuelle Aufwand reduziert werden.
Translationale und präklinische Forschung
- Ermöglicht die Verknüpfung einer schnellen mikrobiellen Identifizierung mit translationsorientierten Biomarker-Strategien für Infektionskrankheitsmodelle.
- Unterstützt die Durchgängigkeit von der Identifizierung klinischer Isolate bis zur präklinischen AST-Validierung.
- Verringert das Risiko beim Voranbringen von antimikrobiellen Kandidaten, indem frühzeitige, handlungsrelevante Daten zur Pathogenempfindlichkeit bereitgestellt werden.
Pipeline- und Workflow-Integration
Diese Methode integriert sich an der Schnittstelle zwischen der Gewinnung klinischer Isolate und der AST und verbindet so die frühe Entdeckung mit der translationsmedizinischen Forschung für Infektionskrankheitsportfolios.
- Entdeckungsbioanalytik: Ermöglicht eine schnelle und genaue Identifizierung zur Unterstützung hypothesenbasierter AST-Studien.
- Screening: Liefert standardisierte, reproduzierbare mikrobielle Eingabedaten für quantitative AST-Auswertungen.
- Analytik: Erzeugt Daten zu Zonendurchmessern und Identifizierungen, um robuste statistische Vergleiche antimikrobieller Wirkungen zu ermöglichen.
- Translationale Forschung: Unterstützt die Abstimmung klinischer und präklinischer Arbeitsabläufe, indem sie echte diagnostische Zeiträume widerspiegelt.
- Unternehmensweite Wiederverwendung: Bietet einen skalierbaren, massenspektrometrieunabhängigen Arbeitsablauf, der an verschiedene Laborumgebungen angepasst werden kann.
Operative und unternehmerische Auswirkungen
- Wissenschaftlicher Wert: Erhöht die Vorhersagesicherheit bei AST-Ergebnissen, indem eine frühzeitige und genaue Pathogenidentifizierung sichergestellt wird.
- Operationaler Wert: Standardisiert und beschleunigt die mikrobielle Identifizierung, wodurch manueller Arbeitsaufwand und Durchlaufzeiten reduziert werden.
- Strategischer Wert: Ermöglicht schnellere Go/No-Go-Entscheidungen für antimikrobielle Wirkstoffkandidaten und unterstützt kapitaleffiziente F&E-Abläufe.
- Portfolio-Wirkung: Verringert biologische Risiken in fortgeschrittenen Entwicklungsstadien und fördert die risikoadjustierte Priorisierung von Assets zur Bekämpfung infektiöser Krankheiten.
Durchführungsüberlegungen
- Erfordert Fachkenntnisse in automatisierten mikrobiellen Identifikationssystemen und der Interpretation von AST-Ergebnissen.
- Benötigt Zugang zu validierter Instrumentierung und biosicherheitstechnischer Infrastruktur für die Probennahme.
- Setzt eine standardisierte Vorgehensweise zwischen Teams bei der Inokulumherstellung und der Protokollierung der Dateninterpretation voraus.
- Kann in Einrichtungen ohne Massenspektrometrie eingesetzt werden und verbessert so die Zugänglichkeit in ressourcenarmen Umgebungen.
- Genauigkeit und Fehlerquoten müssen überwacht werden, um zuverlässige klinische und Forschungs- und Entwicklungsresultate sicherzustellen.
Biopharma-Häufige Fragen
Chapters in this video
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Introduction
2:15
Standard Inoculum Protocol (SIP) for Bacterial Identification Using an Automated Microbial Identification and Antimicrobial Susceptibility Testing System(aMIAST)
4:22
Direct Inoculum Protocol (DIP) for Bacterial Identification Using an Automated Microbial Identification and Antimicrobial Susceptibility Testing System(aMIAST)
6:52
Antimicrobial Susceptibility Test (AST) Using the EUCAST Rapid Antimicrobial Sensitivity Testing (RAST)
8:00
Quality Control Testing for Rapid Antimicrobial Sensitivity Testing (RAST)
