Hele ti prosent av befolkningen oppgir at de er allergiske mot det antibiotiske stoffet penicillin. Men den reelle forekomsten er sannsynligvis under én prosent.

Overrapporteringen fører til at mange som i virkeligheten tåler penicillin, blir behandlet med andre, unødvendig bredspektrede typer antibiotika, noe som gir høyere risiko for utvikling av antibiotikaresistente bakterier.

– Med en rask og presis allergitest vil det være enkelt å identifisere allergikerne og samtidig tilby den mest effektive og skånsomme behandlingen til dem som tåler penicillin og andre antibiotiske stoffer, forteller forsker Elizaveta Vereshchagina ved Sintef.

Sammen med Erik Andreassen og Michal Mielnik er hun ansvarlig for det norske bidraget i EU-prosjektet COBIOPHAD, hvor målet er å utvikle en rask, billig og pålitelig metode for å påvise allergi mot såkalt betalaktam-antibiotika, deriblant penicillin.

Raskere, billigere, mer pålitelig test

Det fins per i dag ingen pålitelige tester for å påvise allergi mot antibiotika. Og metodene som brukes for å påvise andre typer allergier, er både dyre og tidkrevende. Med dagens blodprøvetester tar det over tre timer å få svar på en allergitest og prisen per allergen det skal testes for, er forholdsvis høy. Allergen er en fellesbetegnelse på stoffer som kan fremkalle allergi.

Sintef skal utvikle allergitesten sammen med flere europeiske universiteter, institusjoner og bedrifter. Og etter planen den testes klinisk på sykehus om fem år.

Testen skal kunne analysere en blodprøve på 30 minutter og målet er å redusere prisen per testet allergen til ti prosent av dagens pris.

• Les også: Disse lidelsene utfordrer legene

Måler graden av allergi hos pasienten

Forskerne har som mål å utvikle et måleapparat som identifiserer antistoffer i blodprøver ved hjelp av avansert lysteknologi.

Apparatet blir på størrelse med en liten laptop og virker ved at pasientens blod blir fordelt i små kamre i en analyseplate. Kamrene inneholder ulike allergener som vil reagere med antistoffer i blodprøven dersom pasienten er allergisk.

Reaksjonen mellom allergener og antistoffer i blodprøven, måles ved å sende lys gjennom analyseplaten. Når det oppstår en reaksjon i blodprøven, vil måleapparatet fange opp denne endringen og også tallfeste den, det vil si måle graden av allergi hos en pasient.

Apparatet vil kunne teste pasientens blod for flere medisinallergier samtidig fordi det er mulig å legge inn flere allergener i hvert kammer i platen. Flere parallelle kamre per plate gjør det også mulig å gjenta testene og oppnå et mer pålitelig testresultat.

• Les også: Bakterier endret sitt eget DNA i rekordfart

Designer mikrolaboratorium i CD-format

I et av laboratoriene til Sintef jobber forskere nå med prototyper av analyseplaten. Platen er laget av plast og består av fem til ti kamre for testing av blodprøver.

Prosesser som tidligere bare kunne gjennomføres i laboratorier, skal foregå i kamrene i platen. Platen har mikroskopiske kanaler som er 0,1 til 0,8 millimeter brede. Her skal små mengder blod bevege seg og komme i kontakt med allergenene. Det er avgjørende at blodprøvene havner på riktig sted til riktig tid under testen, og at de ikke lekker ut av analyseplaten. For å få det til er det nødvendig med ekspertkunnskap om hvordan væsker beveger seg i svært små kanaler. Dette kalles mikrofluidikk.

– Dessuten må vi ha kompetanse om plastmaterialer og om produksjon av plater med spesielle krav til optiske egenskaper, overflateruhet og overflatespenning, sier Andreassen.  

– Vi designer først en datamodell av analyseplaten og lager så prototyper blant annet ved hjelp av maskinering. For å teste funksjonen til prototypene fyller vi dem med væske, roterer dem i høy hastighet og ser ved hjelp av kamera hvordan væsken fordeler seg i kanaler og kamre, forklarer Mielnik.

• Les også: Kunstige celler kan bli vår nye antibiotika

Væskestrømningen styres av den roterende bevegelsen til platen. Ved å variere rotasjonshastigheten og -retningen, kan blodprøven flyttes til ulike steder i analyseplaten.

Når prototypen er verifisert, vil den endelige platen produseres ved hjelp av sprøytestøping og klargjøres for masseproduksjon.

– Det er utfordrende å utvikle design som tilfredsstiller både kravene til allergitester og begrensningene ved masseproduksjonsteknologi. Men prosjektet har satt ambisiøse mål; vi skal utvikle en ny måte å teste allergier mot antibiotika på bare tre år, sier Vereshchagina.

Testen skal etter hvert kommersialiseres

Når den er ferdig utviklet, vil testmetoden kunne brukes til å teste forskjellige typer allergener, ikke bare allergi mot antibiotika. Teknologien skal evalueres gjennom kliniske tester i løpet av prosjektet og målet er at den skal kunne kommersialiseres ved prosjektslutt.

– Teknologien som nå utvikles i COBIOPHAD-prosjektet vil åpne store muligheter både innen offentlige og private helsetjenester. Vi håper spesielt at norske bedrifter innen in vitro diagnostikk vil se og gripe mulighetene som ligger i teknologien, avslutter Vereshchagina.