Entwicklung eines DNA-Microarrays zur Detektion von Resistenzdeterminanten in Acinetobacter baumannii

Abstract

Acinetobacter baumannii ist ein opportunistisch pathogenes Bakterium, welches schwere Infektionen, insbesondere Pneumonie, Sepsis, Harnwegs- oder Wundinfekte, auslösen kann. Es besitzt die Fähigkeit, in beachtlichem Ausmaß, Antibiotika-Resistenzen zu akquirieren, was die Behandlung infizierter Patienten erheblich erschwert. Erst nach der Detektion dieser Resistenzen lässt sich eine gezielte antibiotische Therapie initiieren. In dieser Arbeit wurde ein DNA-Microarray entwickelt, der die Diagnose von Resistenzdeterminanten in A. baumannii ermöglicht. Der Zeitbedarf für die Arrayanalyse lag mit 4 Stunden dabei deutlich unter dem für konventionelle kulturbasierte Methoden. Der neu entworfene Microarray ist mit seinen 370 speziell entwickelten Sonden dazu in der Lage, 91 Zielsequenzen, die mit einer Antibiotika-Resistenz assoziiert sind, nachzuweisen. Die kurze Bearbeitungszeit, die für eine Analyse veranschlagt werden muss, gewährt die schnelle Verfügbarkeit therapierelevanter Resultate. Damit ist eine schnelle Anpassung der Medikation kritisch erkrankter Patienten und konsekutiv eine Verbesserung ihrer Prognose möglich. Auch zur Aufklärung epidemiologischer Fragestellungen könnte der Microarray eingesetzt werden.

Acinetobacter baumannii is an opportunistic human pathogen, which typically causes urinary tract or wound infections, pneumonia, and sepsis. It has the ability to acquire resistances against antibiotics remarkably fast. This makes the adequate treatment of infected patients difficult. A targeted antibiotic treatment can be initiated not before the detection of these resistances. In this work a DNA-Microarray was developed, which allows the detection of resistance determinants in Acinetobacter baumannii. The time to result of the array based analysis was much shorter than for culture based methods. The newly developed microarray consists of 370 specific probes and it is capable of detecting 91 targets associated with antibiotic resistance.The short lead time of one analysis provides therapy relevant results within four hours. This enables the fast adaption of the antiinfective therapy of critically ill patients. The array might also be suitable for the examination of epidemiologic issues.