Helicobacter pylori is een gramnegatieve, spiraalvormige bacterie die het menselijke maagepitheel1 aanhoudend kan infecteren. In 1994 classificeerde de Wereldgezondheidsorganisatie H. pylori als een kankerverwekkende stof van groep 1 voor maagkanker, waarbij ~3% van de geïnfecteerde personen uiteindelijk de ziekte ontwikkelde2. Een recent gepubliceerde systematische review heeft aangegeven dat er in het afgelopen decennium een algemene trend van verhoogde antibioticaresistentie van H. pylori is waargenomen, die wereldwijd alarmerende niveaus heeft bereikt, met name claritromycineresistentie3. In China toonden de laatste onderzoeksgegevens aan dat de totale prevalentie van H. pylori onder stedelijke Chinezen 27,08% is; de resistentiepercentages voor claritromycine en levofloxacine waren 50,83% en 47,17%4, wat hoger is dan in de Verenigde Staten (levofloxacine 37,6%, claritromycine 31,5%)5en Europa (levofloxacine 15,8% en claritromycine 21,4%)6. Daarom zijn een vroege en nauwkeurige diagnose en behandeling cruciaal. De toenemende antibioticaresistentie van H. pylori vermindert echter aanzienlijk de werkzaamheid van de behandeling, wat de dringende noodzaak benadrukt van doorlopend onderzoek naar de diagnose en behandeling ervan.
De diagnostische methoden van H. pylori zijn onderverdeeld in invasieve en niet-invasieve technieken7. Invasieve methoden omvatten histopathologisch onderzoek, snelle ureasetest (RUT) en bacteriecultuur8. Histopathologisch onderzoek is gebaseerd op de verwerking en microscopische observatie van biopsiemonsters, waarbij de nauwkeurigheid wordt beperkt door histologische voorbereiding en pathologie-expertise9. RUT detecteert H. pylori door de activiteit van urease, dat ureum hydrolyseert om ammoniak te produceren, wat resulteert in een alkalische verschuiving in het reagens, wat de aanwezigheid van de bacterie9 aangeeft. Het is eenvoudig en kosteneffectief. Bacteriecultuur, beschouwd als de "gouden standaard", heeft vaak een slagingspercentage van minder dan 50% vanwege de unieke fysiologische kenmerken van H. pylori10.
Niet-invasieve methoden omvatten de 13C/14C ureumademtest (UBT), serologische diagnose en ontlastingsantigeentesten (SAT)11. De ademtest werkt volgens een principe dat vergelijkbaar is met dat van RUT, waarbij isotopisch gelabelde CO2 in uitgeademde lucht wordt gedetecteerd om infectie12 te bevestigen. Serologische diagnose detecteert antilichamen die kunnen aanhouden na uitroeiing van bacteriën, waardoor het moeilijk wordt om de effectiviteit van de behandeling te beoordelen13. Ontlastingsantigeentesten detecteren H. pylori-specifieke antigenen in fecale monsters, wat een betrouwbare niet-invasieve methode oplevert met een lager percentage valse positieven en een goede nauwkeurigheid voor het diagnosticeren van actieve infecties14.
Elke diagnostische methode heeft zijn voordelen en beperkingen15. Afgezien van bacteriecultuur worstelen andere methoden met het detecteren van antibioticaresistentie, terwijl cultuur wordt belemmerd door lage slagingspercentages16. Onlangs zijn moleculaire diagnostische methoden zoals real-time kwantitatieve PCR (qPCR) op grote schaal toegepast op microbiële detectie17. qPCR kan H. pylori nauwkeurig detecteren en resistentiegenmutaties analyseren, waardoor een uitgebreider beeld van de infectie wordt geboden18.
Fluorescerende sondes zijn ontworpen om tijdens het qPCR-proces specifiek te binden aan een doelsequentie in het DNA. Deze sondes zijn meestal gelabeld met een fluorescerende kleurstof, die een signaal afgeeft wanneer de sonde zich aan zijn doelwit bindt en tijdens de amplificatie wordt gesplitst door het polymerase. Dit zorgt voor een real-time meting van het PCR-proces. Fluorescerende sondes staan bekend om hun hoge specificiteit vanwege het unieke ontwerp van de sonde, dat ervoor zorgt dat alleen de doel-DNA-sequentie wordt gedetecteerd, waardoor de kans op niet-specifieke binding wordt verkleind en de testspecificiteit wordt verbeterd. Dit maakt fluorescerende sondetechnologie vooral nuttig voor het detecteren van doelen met een lage abundantie, zoals Helicobacter pylori-DNA in ontlastingsmonsters. Hoewel SYBR Green een veelgebruikte DNA-bindende kleurstof is in PCR, kan het zich binden aan dubbelstrengs DNA, wat kan resulteren in niet-specifieke amplificatie en valse positieven.
Het kweken van Helicobacter pylori uit klinische monsters levert geen directe gegevens over antibioticaresistentie op. Daarentegen is qPCR op basis van fluorescerende sondes sneller, handiger en kan het worden aangepast voor gelijktijdige detectie van H. pylori en antibioticaresistentiemarkers. Deze methode levert niet alleen snellere resultaten op dan traditionele kweekmethoden, maar maakt ook de gelijktijdige detectie van antibioticaresistentiegenen mogelijk, waardoor de detectie-efficiëntie en het gemak aanzienlijk worden verbeterd. Deze methode biedt een handige, snelle en niet-invasieve manier om H. pylori-infectie en -resistentie te diagnosticeren, in tegenstelling tot traditionele bacteriecultuur en andere technieken.
Er zijn twee cruciale kwesties waarmee rekening moet worden gehouden bij resistentie tegen H. pylori: i) de consistentie van genotype en fenotype, ii) de multiresistentie. Een grootschalig multicenter onderzoek in China wees uit dat de dubbele resistentiepatronen voor claritromycine/levofloxacine 26,1% waren. De fenotypes en genotypen van claritromycine en levofloxacine-resistente H pylori vertoonden een bevredigende overeenkomst (kappa-coëfficiënt = respectievelijk 0,810 en 0,782)19. Daarom is het haalbaar om de qPCR-methode te gebruiken om H. pylori-infectie en resistentie tegen geneesmiddelen te detecteren. Ontlastingsantigeentest (SAT) en qPCR-methoden worden steeds vaker gebruikt vanwege het gemak van bemonstering. De gevoeligheid, specificiteit en nauwkeurigheid van de methoden voor de detectie van H. pylori zijn als volgt: qPCR > UBT > SAT > RUT> CagA IgG > cultuur20. Alle niet-invasieve methoden zijn geschikt voor primaire screening. Aangezien qPCR bovendien genen voor geneesmiddelresistentie kan detecteren, zullen qPCR en cultuur geschikter zijn voor het begeleiden van de behandeling.
Andere innovatieve benaderingen, zoals algoritmen voor kunstmatige intelligentie (AI) in combinatie met endoscopische beelden21, digitale microfluïdica22 en RPA-CRISPR/Cas12a23, laten theoretisch een goede diagnostische efficiëntie en veelbelovende toepassingsperspectieven zien. qPCR is momenteel echter de meest geavanceerde moleculair-biologische techniek met het potentieel om een superieure oplossing te bieden voor de diagnose en behandeling van H. pylori-infecties .