Point-of-Care Diagnostik von Harnwegsinfektionen urologischer Patienten : eine experimentelle, prospektive Studie

Abstract

Die Entwicklung von Antibiotikaresistenzen und deren Verbreitung ist zu einer globalen Herausforderung geworden. Wichtige Faktoren hierfür sind, dass zu viele Antibiotika verschrieben werden, selbst wenn sie nicht indiziert wären, und die häufige Verwendung von Breitband-Antibiotika in Fällen, bei denen schmalere Optionen ausreichen würden. Diese Behandlungen finden insgesamt hauptsächlich im Rahmen empirisch kalkulierter Therapie, bevor ein Antibiogramm vorliegt, statt. Um also die Entwicklung flächendeckender Antibiotikaresistenzen zu verlangsamen, ist eine Testmethode, welche ambulant oder am Patientenbett angewendet werden kann und schnell Antibiotikaempfindlichkeitsvorhersagen treffen kann, nötig. Als ein robustes und schnelles Testsystem hat sich die LAMP-Nukleinsäure-Amplifikationstechnik bewährt, weswegen wir auf dieser Technologie basierend einen Schnelltest für Resistenzen von Harnwegsinfektionserregern, der zweithäufigsten akuten Infektionskrankheit, entwickelt haben. In dieser Studie wollten wir die Testgütekriterien und die Anwendbarkeit eines Point-of-Care Tests zur Schnelldiagnostik von E. coli im Urin mittels einer LAMP-PCR ausloten. Als sekundäre Analyse betrachteten wir die Wertigkeit klassischer Schnelltestverfahren wie die Urindipstickanalyse und die Durchflusszytometrie und in wieweit wir mit Ihnen unseren Point-of-Care Test supplementieren können. Zur Durchführung unserer Analysen sammelten wir im prospektiven Studiendesign von März 2017 bis August 2017 insgesamt 1.180 Urinproben von Patienten der Klinik für Urologie, Kinderurologie und Andrologie Gießen. Diese wurden sowohl im Routinelabor nach Goldstandard kulturell auf Erreger getestet, als auch unserem Testpanel aus LAMP und Durchflusszytometrie unterzogen. Diese Daten wurden zusammen mit der routinemäßig erhobenen Dipstick-Testung zusammengefasst. Basierend auf diesem Datensatz konnte die Testgüte unseres Resistenzpanels bestimmt werden. Zusätzlich betrachten wir explorativ, inwieweit wir Dipsticks und Durchflusszytometrie zum Probenscreening vorschalten können. Es zeigte sich, dass unser Screeningpanel mit einer Genauigkeit von 96,17% E. coli erkennt. Besonders hervorzuheben ist dabei der NPW von 99,69%. In der klassischen Rapid-Sequenzdiagnostik erreichte die Durchflusszytometrie mit 88,97% Genauigkeit für den Nachweis einer Bakteriurie das beste Ergebnis. 69 Unser Resistenzpanel sagt mit mindestens 92% (Ausnahme Ampicillin) erfolgreich Antibiotikaempfindlichkeit voraus. Unsere leistungsstarke Empfindlichkeitsvorhersage gilt zum jetzigen Zeitpunkt methodenbedingt nur für E. coli. Trotz sehr hoher Verlässlichkeit der Empfindlichkeitsvorhersage, bewertet das Resistenzpanel zum Teil phänotypisch sensibel getestete Bakterien als resistent. Eine Möglichkeit damit umzugehen, wäre prinzipiell nur zu testen, wenn die klinische Diagnose des Harnwegsinfekts gestellt wurde. Zum jetzigen Zeitpunkt erscheint das Testen jeder einzelnen Urinprobe mittels der LAMP bei der hohen Rate an Negativergebnissen aus Kostengründen unattraktiv. Als Alternative stellt sich bei Indikationen, die einer schnellen Diagnostik bedürfen, oder auch bei asymptomatischer Bakteriurie behandelt werden würden (Schwangerschaft, OP, Immunsuppression, etc.) die Durchflusszytometrie dar. Mit der Durchflusszytometrie könnte ein Großteil der negativen Proben vorab selektiert werden. Wir konnten in dieser proof of concept Studie die Anwendbarkeit und Verlässlichkeit unseres Resistenzpanels eindrücklich darstellen. Als nächstes bleibt die Implementierung weiterer Speziesdiagnostik um einen umfassenden Keimnachweis des gesamten bakteriellen Spektrums mit Empfindlichkeitsbestimmung zu ermöglichen.