Tuberkulos ska detekteras på en kvart

Publicerad 2012-02-22

Med hjälp av specialdesignade antikroppar från Indien och en billig och bärbar utrustning för flödescytometri ska Imego göra det möjligt att diagnostisera tuberkulos på en kvart under enkla fältförhållanden.

Den vanligaste och i dag säkraste metoden för att diagnostisera tuberkulos är genom bakterieodling. Men det är en långsam metod, som kan ta upp till åtta veckor.

I länder som Sverige kan andra ibland snabbare men dyrare analysmetoder användas, och patienter kan isolera och vårdas i avvaktan på svar. I låginkomstländer, där infektionerna är avsevärt vanligare, har man inte råd och möjlighet att göra så. Det innebär att patienterna inte bara blir sjukare och svårare att behandla, de är också smittbärare fram till att sjukdomen börjar behandlas.

Dyr utrustning i dag

Dag Ilver är verksam vid RISE-institutet Imego i Göteborg. Han har under många år arbetat med infärgning av bakterier som bland annat kan upptäckas med flödescytometri, där vätska pressas igenom ett smalt rör och där de kan ses genom att belysas med laser. Det finns utrustning för detta på de flesta större sjukhus, men den används sällan till att detektera bakterier. Det rör sig om en stor och dyr utrusning, en flödescytometer kan kosta flera miljoner kronor.

Det han nu vill skapa är en maskin för flödescytometri som är så liten att den är bärbar och så billig att små medicinska kliniker i låginkomstländer kan köpa den. Den ska i nödfall kunna drivas med batteri.

Självlysande antikroppar

För att utrustningen ska fungera krävs att man använder specialdesignade antikroppar som söker sig till tuberkulosbakteriernas proteiner och fäster till dem. Eftersom de är infärgade med fluorescerande färg kommer en större grupp antikroppar som bundit in till en bakterie att kunna ses i ultraviolett ljus genom ett mikroskopobjektiv på en videokamera. Antikropparna är dessutom skapade för en snabb attack på bakterien, så målet är att en diagnos ska kunna ställas på en kvart från det att patienten lämnat prov.

När detta skrivs i februari 2012 har Dag Ilver fått ner utrusningen i storlek och kostnad, men det är långt kvar till målet.

- Den modell vi byggt kostar i dagsläget runt 15.000 kronor i komponenter och lika mycket i arbete. Vår målsättning är att utrustningen inte ska kosta mer än ett par tusenlappar, säger Dag Ilver.

Nanopartiklar

I en annan ände av Imegos lokaler arbetar han med de fluorescerande nanopartiklar som ska användas för infärgning av antikropparna.

- Antikropparna vi får från Indien är 12 nanometer stora. För att de skall synas när de bundit in till bakteriernas yta sätter vi först fast dem på fluorescerande nanopartiklar som är 50 nm i diameter. När de sedan fastnar på bakterierna bildar de lysande kluster som instrumentet kan detektera.

Innan året, och därmed projektet, är över har Dag Ilver och hans fyra kollegor – fysiker, biologer och signalbehandlare – flera utmaningar att lösa.

- På instrumentsidan måste vi skapa en billig maskin som ändå har tillräcklig känslighet för att visa bakterierna. Vi kommer inte att ha lika bra maskiner som sjukhusen, men tillräckligt bra. På den biokemiska sidan gäller det att få fram en tillräckligt stark infärgning. Sedan måste allt fungera i fält, exempelvis måste vi veta hur man ska hantera antikropparna vid transporter i upp till 50-gradig värme.

Produkt till låg kostnad

I slutändan handlar det om att få fram en produkt av den prototyp man nu bygger som ska kunna tillverkas till låg kostnad i stor skala. Det är en process som Dag Ilver räknar med kan kosta upp emot 20 miljoner kronor.

- Men tittar man på hur spridd tuberkulos är i Asien och Afrika så finns en stor marknad. Det finns också många andra sjukdomar som går att detektera med samma metod, exempelvis urinvägsinfektioner och streptokockinfektioner. Allt som krävs är andra antikroppar och lite modifierad provbehandling.

Tomas Eriksson och Catharina Bergsten

Fakta

• 2009 inleddes ett forskningssamarbete mellan det svenska forskningsinstitutet Imego och University of Delhi. Projektets mål är att snabbare, säkrare och billigare kunna detektera tuberkulos under enkla förhållanden.
• I New Delhi ska forskare under ledning av professor Vijay Chaudhary ta fram specialdesignade antikroppar som säkrare och bättre fäster på tuberkulosbakterierna.
• I Göteborg ska forskare under ledning av forskningsledaren Dag Ilver ta fram en bärbar och billig utrustning för flödescytometeri som kan användas vid enkelt utrustade läkarstationer i låginkomstländer.

Projektet ska ha tagit fram en färdig prototyp under 2012. Det har fått 4,5 miljoner i finansiering från Vinnova. Den indiska delen av projektet stöds av Indiska DBT.

Tuberkulos (TBC)

Tuberkulos är en av de mest spridda infektionssjukdomarna i världen. Varje år insjuknar minst nio miljoner människor i aktiv tuberkulos och cirka två miljoner dör. Tuberkulos är en luftburen smitta som sprids genom upphostningar.

Källa: Smittskyddsinstitutet