以前に尿路感染症 (UTI) にかかったことがあれば、それがどれほどの痛みであるかをご存知でしょう。肉体的な痛みのためだけでなく、医者に行って尿サンプルを提供し、結果を待つのも苦痛である可能性があるためです.
UTI は非常に一般的であり、女性の半数近くが生涯のある時点で UTI にかかります。 UTI を検査するには、尿サンプルを病院の微生物検査室に送る必要があります。
そこで、彼らは感染を引き起こす細菌を探し、これらの細菌が抗生物質に耐性があるかどうかを確認します.
これは通常、寒天プレーティングと呼ばれる技術を使用して行われます。寒天と呼ばれる栄養ゼリーが入った小さな丸い皿に少量の尿を入れ、一晩保温して細菌を増殖させます。
この一般的な手法は 140 年近く使用されており、多くの病院で依然として臨床標準となっています。
しかし、COVID-19 感染を即座に検査し、電子リーダーで血糖値を測定し、心拍数を追跡する腕時計を着用できる時代に、UTI を正確に診断するのに何日もかかるこの古い方法をいまだに使用しているのはなぜでしょうか?
実はかなり賢い
感染症が疑われる場合、存在する細菌の種類 (存在する場合)、尿中の細菌数、それらの細菌を治療できる抗生物質を知ることが重要です。
しかし、尿サンプルには、細菌の検出に影響を与える可能性のある尿素や塩、さまざまなレベルの酸性度など、他の多くのものも含まれている可能性があります.尿を寒天に広げると、細菌の増殖を妨げる可能性のあるものはすべて取り除かれます。
この手法では、サンプル内の単一細胞が、カウントしやすいブロブ (コロニーと呼ばれる) を形成することもできます。コロニーの形、色、サイズ、さらにはにおいさえも、存在する細菌の種類を示すために使用できます。
一部のサンプルには複数の異なる種類の細菌が含まれており、これらを分離して個別に検査する必要があります。
他の尿成分の影響を受けずにこれらの重要なことをすべて行うことができる代替方法を見つけることは驚くほど困難です.
最も有名な方法
寒天プレーティング技術は何年も使用してきたため、多くの経験があります。これは、結果をどのように利用するかについてかなりよく理解していることを意味します – 人の感染を診断するだけでなく、(必要に応じて) 与えられた治療を調整するためにも.
しかし、だからといってシステムが完璧だというわけではありません。
寒天平板培養の現在の方法では、どの抗生物質が感染症を最もよく治療するかを特定するのに数日かかります。これは、患者が待つには長すぎます。これは、検査結果がわかる前に患者の治療を開始しなければならないことを意味します.
これは、患者が数日後に薬を切り替える必要があることを意味する場合があり、これは不便で費用がかかります。より多くの抗生物質を使用すると、抗生物質耐性が促進され、将来的に問題が悪化します.
これらの問題は、微生物検査の革新を促進するのに役立っています。
新しいテクノロジーにはまだ改善が必要です
現在の検査では尿中の細菌と抗生物質耐性を測定できますが、治療前に検査できるようにするためには、これをより迅速に行うことができる検査が必要です.
これらの方法は理想的には移植可能で安価である必要があるため、サンプルを研究室に送ることなくコミュニティで使用できます.
最近の進歩は、これが可能かもしれないことを示唆しています.
たとえば、デジタル カメラは、細菌細胞が顕微鏡スケールで増殖しているか、希釈した尿で増殖しているかを検出できます。これらの方法では、抗生物質が効くかどうかを確認するのに数時間かかりますが、それでも寒天プレートよりもはるかに迅速です.
一部の病院検査室では、細菌サンプルの断片を測定し、それらをデータベースと比較して細菌を特定する、質量分析と呼ばれる手法も日常的に使用しています。
これにより、寒天プレート上で見つかったコロニーのテストがスピードアップし、細菌種を正確に特定するために以前は何日もかかっていた作業が不要になります。
しかし、これらの新しい方法は有望ですが、多くは研究段階にすぎません。また、質量分析の場合、抗生物質感受性試験には寒天平板培養が必要です。
これらの技術の多くは、かかりつけ医や薬局には大きすぎて高価すぎるため、分析のために尿サンプルを病院の検査室に運ぶ必要があります.
将来的には、このような技術は、寒天プレートと同じくらい手頃な価格でアクセスしやすくしながら、人が診断を受けるまでにかかる時間を短縮する必要があります.これは私たちのラボが取り組んでいるものです。
寒天プレートと同じくらい正確で、より小型で持ち運び可能なテストを製造できることは既にわかっています。結果は、スマートフォンなどの安価なデジタル カメラで記録できます。
私たちの研究の次の段階は、これらの「小さなテスト」が実際の患者サンプルで機能することを確認することです.
すべての症例が適切な抗生物質で迅速かつ効果的に治療されるようにするために、新しい迅速な UTI 検査の一部が一般的な方法として採用されることが重要です。
ただし、これらの技術やその他の新しい技術が日常的に診断に使用されるまでには、しばらく時間がかかるでしょう。今のところ、尿路感染症の疑いがある人は、診断を受けて適切な薬を投与するために、かかりつけ医に行く必要があります. 
Alexander Edwards 氏、レディング大学生物医学技術准教授、Sarah Needs 氏、ポスドク研究員、レディング大学
