Onderzoekers van het Inter-University Institute for Molecular Recognition and Technological Development (IDM) hebben een nieuwe biosensor ontwikkeld die actieve tuberculose binnen 60 minuten kan detecteren. Daarmee vormt de technologie een veel sneller alternatief voor traditionele diagnostische methoden, zoals microbiologische kweek, die weken kunnen duren.
De innovatie speelt in op een urgent wereldwijd probleem: tuberculose is volgens de WHO opnieuw de dodelijkste infectieziekte veroorzaakt door één pathogeen. Volgens onderzoeker Isabel Caballos is snelle en betrouwbare diagnostiek cruciaal om verdere verspreiding van de ziekte te beperken. Juist daar biedt deze nieuwe technologie perspectief.
Nanotechnologie
De werking van de biosensor is gebaseerd op een slim nanotechnologisch principe. Het systeem bevat een nanoporeus materiaal waarin een fluorescerende stof is opgesloten. Dit materiaal is voorzien van een antilichaam dat specifiek reageert op het MPT64-eiwit, een kenmerkende biomarker van actieve tuberculose veroorzaakt door Mycobacterium tuberculosis.
Wanneer dit eiwit aanwezig is, verandert de structuur van het antilichaam en komen de fluorescerende moleculen vrij. Dit resulteert in een lichtsignaal dat eenvoudig kan worden gemeten en geïnterpreteerd. Hierdoor kan de aanwezigheid van een actieve infectie snel en betrouwbaar worden vastgesteld.
Volgens Ramón Martínez Máñez is dit een belangrijke stap vooruit ten opzichte van bestaande technieken. “Veel moleculaire tests, zoals PCR, detecteren alleen genetisch materiaal en maken geen onderscheid tussen actieve, latente of eerdere infecties. Dit systeem doet dat wel, omdat het zich richt op een eiwit dat alleen bij actieve infectie wordt geproduceerd.”
Zeer nauwkeurig
Uit de eerste testresultaten blijkt dat de biosensor een hoge mate van nauwkeurigheid en selectiviteit heeft. Het systeem kan zeer lage concentraties van het doelwit-eiwit detecteren en onderscheid maken tussen tuberculose en andere luchtweginfecties, zoals griep, COVID-19 en respiratoir syncytieel virus.
In klinische validatiestudies met patiëntmateriaal behaalde de technologie een sensitiviteit van 80 procent en een specificiteit van 90 procent. Volgens Ana Gil bevestigen deze resultaten de potentie van de biosensor als diagnostisch hulpmiddel in de klinische praktijk. De combinatie van snelheid, nauwkeurigheid en eenvoud maakt de technologie bijzonder geschikt voor toepassing in situaties waar snelle besluitvorming essentieel is.
Eenvoudig en draagbaar
De onderzoekers zien vooral kansen in regio’s waar toegang tot geavanceerde laboratoriumtechnieken beperkt is. Door de eenvoud en draagbaarheid kan de biosensor ook buiten gespecialiseerde ziekenhuizen worden ingezet.
Volgens Elena Aznar biedt de technologie daarmee een belangrijke bijdrage aan de wereldwijde bestrijding van tuberculose. “De combinatie van gebruiksgemak en selectieve detectie maakt dit een veelbelovend instrument, zeker in landen met beperkte middelen.”
Het onderzoek, gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Talanta, benadrukt hoe nanotechnologie en biosensorontwikkeling bijdragen aan snellere en effectievere diagnostiek.
Toegankelijke tbc-diagnostiek
Vorig jaar werd een andere AI-gedreven oplossing gepresenteerd die veelbelovende resultaten liet zien bij het sneller opsporen van tuberculose, de ULTR-AI-suite, een AI-oplossing voor longechografie. Dit systeem analyseert echobeelden van de longen en presteert volgens onderzoek ongeveer 9 procent beter dan radiologen. Met een sensitiviteit van 93 procent en specificiteit van 81 procent overtreft de technologie de richtlijnen van de WHO voor sputumvrije triagetests.
De oplossing werkt in combinatie met draagbare, smartphone-gestuurde echografieapparaten, waardoor diagnostiek, net als de hierboven beschreven oplossing, toegankelijker wordt in regio’s met beperkte middelen en weinig specialisten. Dit is relevant omdat het aantal TB-gevallen wereldwijd weer stijgt en veel patiënten afhaken tijdens het diagnoseproces.
