Sonda portátil para espectrómetro de masas identifica bacterias con relevancia clínica

La identificación de bacterias mientras un paciente aún está en cirugía podría permitir a los médicos formular más rápidamente un antibiótico específico para su infección.

La Sonda Portátil de Espectrometría de Masas consta de un dispositivo de ionización desechable portátil conectado a un espectrómetro de masas. Funciona mediante ionización ambiental, utilizando gotas de agua para extraer lípidos y metabolitos del tejido que luego se analizan mediante espectrometría de masas para generar perfiles moleculares. Estos se pueden usar para diferenciar entre varios tipos de tejido o, en el caso de un estudio reciente, diferentes bacterias.

Científicos médicos de la Universidad de Texas en Austin (Austin, TX, EUA) y sus colegas, usaron el MasSpec Pen (Genio Technologies, Jordan, UT, EUA) en muestras cultivadas, para generar perfiles moleculares y desarrollar clasificadores. Analizaron 163 muestras de cultivo que comprendían 28 cepas en ocho especies bacterianas, incluidas Staphylococcus aureus, Streptococcus del grupo A y B y Kingella kingae. El esfuerzo se centró en los microorganismos comúnmente relacionados con las infecciones osteoarticulares pediátricas. El sistema actualmente utiliza un espectrómetro de masas Thermo Fisher Orbitrap Exploris 120 (Thermo Fisher Scientific, Waltham MA, EUA) y viene empaquetado como un dispositivo móvil, alimentado por batería, que se puede mover entre diferentes quirófanos.

Luego, el equipo probó estos clasificadores en un conjunto de validación que constaba de 74 muestras que abarcaban 15 cepas. En el trabajo de validación, encontraron que el bolígrafo podía diferenciar entre Streptococcus del grupo A y B con un 85 % de exactitud y entre S. aureus y Staphylococcus epidermidis con un 97 % de exactitud. El dispositivo identificó un conjunto de validación de 24 muestras de bacterias Gramnegativas que abarcaban seis cepas con una exactitud del 92 %. Luego aplicaron sus clasificadores a un conjunto de cinco muestras clínicas tomadas de cuatro pacientes con infecciones osteoarticulares, explorando cómo funcionaba el dispositivo en muestras quirúrgicas directas sin cultivo. No pudieron identificar las bacterias hasta el nivel de especie, pero pudieron identificar el tipo de coloración de Gram y el género de los microbios en las diferentes muestras.

Livia Eberlin, PhD, profesora asociada de cirugía e inventora del MasSpec Pen, dijo: “Nos centramos en aplicaciones quirúrgicas, y una de las cosas que nos han preguntado varios cirujanos, especialmente cirujanos de enfermedades infecciosas, es si pudimos identificar bacterias cuando estábamos extirpando, por ejemplo, hueso infectado”.

Los autores concluyeron que el MasSpec Pen permite la identificación de varias bacterias en diferentes niveles taxonómicos en segundos a partir de muestras cultivadas y tiene potencial para la identificación de bacterias, independiente del cultivo, directamente a partir de muestras clínicas con base en la detección de especies metabólicas. El estudio se publicó el 14 de septiembre de 2022 en la revista Clinical Chemistry

Enlaces relacionados:
Universidad de Texas en Austin
Genio Technologies
Thermo Fisher Scientific