I carbapenemi sono tra gli "antibiotici di ultima istanza" e possono combattere infezioni per le quali altri farmaci hanno da tempo perso la loro efficacia. Però, negli ultimi decenni sono emersi anche ceppi patogeni resistenti ai carbapenemi. Per scoprire se un agente patogeno contiene enzimi che scindono i carbapenemi, le carbapenemasi, Gli scienziati cinesi hanno sviluppato un test semplice e veloce basato su una sonda fluorescente e un rilevamento ottico. Introducono il loro approccio nella rivista Angewandte Chemie .

I carbapenemi sono una classe di antibiotici β-lattamici simili alle cefalosporine e alle penicilline. Sebbene alcuni ceppi batterici abbiano trovato potenti strategie per resistere agli antibiotici β-lattamici producendo una classe di enzimi di scissione, le -lattamasi, la maggior parte delle β-lattamasi non può influenzare i carbapenemi. Perciò, queste sostanze, che sono chiamati "antibiotici di ultima istanza, "sono il farmaco di scelta per diverse malattie come infezioni delle vie urinarie e addominali, nonché polmoniti nosocomiali, se sono causati da batteri multiresistenti. Ma ci sono prove crescenti anche di resistenza ai carbapenemi, e si è scoperto che alcuni agenti patogeni producono enzimi che scindono i carbapenemi, le carbapenemasi. Ora, Hexin Xie della East China University of Science and Technology e il suo team hanno messo a punto una strategia per identificare quegli agenti patogeni che trasportano le carbapenemasi.

I ricercatori hanno sviluppato una molecola che ha la stessa struttura dei carbapenemi ma ha un colorante fluorogenico attaccato. Se questo composto che imita i carbapenemi, CVB-1, è riconosciuto da una carbapenemasi, Per esempio, in un estratto di batteri, CVB-1 viene scisso e subisce una degradazione spontanea. Poiché questo distrugge l'interazione elettronica del colorante attaccato con il composto carbapenemico, il colorante si trasforma in una molecola fluorescente verde, che significa, se è irradiato con luce di una certa lunghezza d'onda, emette una luce verde intensa. Così, il test in linea di principio funziona come segue:se è presente una carbapenemasi attiva, Per esempio, in un estratto di batteri, un paio di minuti dopo il campione diventa verde dopo l'eccitazione. Xie e i suoi colleghi hanno affermato:"CVB-1 [...] è essenzialmente non fluorescente [...], e l'aggiunta della [carbapenemasi] innesca l'accensione del segnale fluorescente all'eccitazione [...] con un rapporto di potenziamento di oltre 200 volte."

Questa tecnica consente la rilevazione dell'attività di resistenza agli antibiotici mediante fluorescenza. Così, utilizzando questo sistema di analisi basato sulla fluorescenza, sarebbe possibile scoprire in brevissimo tempo se batteri resistenti ai carbapenemi (come alcuni ceppi di Enterobacteriaceae e Klebsiella pneumoniae) sono effettivamente presenti durante un'infezione. Potrebbero essere progettate strategie di trattamento più specifiche e si potrebbe evitare un uso eccessivo di farmaci non efficaci. Gli scienziati hanno eseguito diversi test per dimostrare che il loro test CVB-1 è specifico, che il limite di rilevamento è basso, e che può effettivamente essere utilizzato in sistemi live. Questo test rapido e semplice basato sulla fluorescenza è certamente un approccio notevole nella lotta in corso e urgente contro la rapida diffusione della resistenza agli antibiotici.