ITFI20130203A1 - METHOD FOR THE ASSESSMENT OF SYNERGY BETWEEN ANTIBIOTIC PRODUCTS, AND ITS RELATED PRODUCT KIT FOR THE IMPLEMENTATION OF THIS METHOD - Google Patents

METHOD FOR THE ASSESSMENT OF SYNERGY BETWEEN ANTIBIOTIC PRODUCTS, AND ITS RELATED PRODUCT KIT FOR THE IMPLEMENTATION OF THIS METHOD

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Publication number
ITFI20130203A1
ITFI20130203A1 IT000203A ITFI20130203A ITFI20130203A1 IT FI20130203 A1 ITFI20130203 A1 IT FI20130203A1 IT 000203 A IT000203 A IT 000203A IT FI20130203 A ITFI20130203 A IT FI20130203A IT FI20130203 A1 ITFI20130203 A1 IT FI20130203A1
Authority
IT
Italy
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antibiotics
tigecycline
colistin
synergy
meropenem
Prior art date
Application number
IT000203A
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Italian (it)
Inventor
Fabio Arena
Tommaso Giani
Gian Maria Rossolini
Original Assignee
Univ Siena
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/02Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
    • C12Q1/18Testing for antimicrobial activity of a material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

TITOLO TITLE

METODO PER LA VALUTAZIONE DELLA SINERGIA TRA PRODOTTI METHOD FOR EVALUATING THE SYNERGY BETWEEN PRODUCTS

ANTIBIOTICI, E RELATIVO KIT DI PRODOTTI ANTIBIOTICS, AND RELATED KIT OF PRODUCTS

PER L’ATTUAZIONE DI TALE METODO FOR THE IMPLEMENTATION OF THIS METHOD

Campo dell'invenzione Field of the invention

La presente invenzione riguarda il settore della microbiologia clinica, e più in particolare, ha per oggetto un metodo ed un kit di prodotti per l’attuazione di tale metodo che consentono di valutare, in modo rapido ed affidabile, la sinergia di prodotti antibiotici, utilizzati in associazione tra loro, nei confronti di ceppi batterici di Enterobacteriaceae non sensibili ai carbapenemi. The present invention relates to the field of clinical microbiology, and more particularly, it has as its object a method and a kit of products for the implementation of this method which allow the synergy of antibiotic products used to be evaluated quickly and reliably. in association with each other, against bacterial strains of Enterobacteriaceae not sensitive to carbapenems.

Stato dell'arte State of the art

I ceppi batterici appartenenti alla famiglia delle Enterobacteriaceae non sensibili ai carbapenemi (o CNS) sono batteri Gram-negativi particolarmente difficili da trattare, poiché appunto resistenti clinicamente anche alla classe di antibiotici che va sotto il nome di “carbapenemi”, antibiotici attivi nei confronti di molti batteri, sia Gram-positivi sia Gram-negativi, considerati i prodotti antibiotici a più ampio spettro d’azione, efficaci anche nei casi di infezioni gravi e farmaco-resistenti. E’ perciò evidente che le infezioni causate da batteri che si dimostrano resistenti al trattamento con tali antibiotici sono particolarmente preoccupanti. The bacterial strains belonging to the Enterobacteriaceae family that are not sensitive to carbapenems (or CNS) are Gram-negative bacteria that are particularly difficult to treat, since they are clinically resistant even to the class of antibiotics that goes under the name of "carbapenems", antibiotics active against many bacteria, both Gram-positive and Gram-negative, considered the broadest spectrum antibiotic products, effective even in cases of severe and drug-resistant infections. It is therefore evident that infections caused by bacteria that prove resistant to treatment with these antibiotics are of particular concern.

Tra i ceppi batterici che sono divenuti resistenti ai carbapenemi vi sono alcuni ceppi di Enterobatteri, la cui diffusione rappresenta un serio problema di salute pubblica (si veda ad esempio Canton et al. “Rapid evolution and spread of carbapenemes among Enterobacteriaceae in Europe” Clinical Microbiology and Infection: the Official Publication of the European Society of Clinical Microbiology and Infectious Diseases, (2012) 18(5), 413–431). Questa tipologia di isolati batterici, infatti, mostra resistenza alla maggior parte degli antibiotici comunemente utilizzati nella pratica clinica per il trattamento delle infezioni gravi da batteri Gram negativi (si veda ad esempio Rapp R. P. et al. Pharmacotherapy, (2012) 32(5), 399–407). Il problema raggiunge la massima rilevanza negli isolati batterici di Klebsiella pneumoniae, che possono produrre enzimi capaci di idrolizzare i carbapenemi e di accumulare determinanti di resistenza trasferibili a diverse classi di antibiotici (Nordmann P. et al. Among the bacterial strains that have become resistant to carbapenems there are some strains of Enterobacteria, the spread of which represents a serious public health problem (see for example Canton et al. "Rapid evolution and spread of carbapenemes among Enterobacteriaceae in Europe" Clinical Microbiology and Infection: the Official Publication of the European Society of Clinical Microbiology and Infectious Diseases, (2012) 18 (5), 413–431). This type of bacterial isolates, in fact, shows resistance to most of the antibiotics commonly used in clinical practice for the treatment of serious infections by Gram negative bacteria (see for example Rapp R. P. et al. Pharmacotherapy, (2012) 32 (5), 399–407). The problem reaches its greatest relevance in Klebsiella pneumoniae bacterial isolates, which can produce enzymes capable of hydrolyzing carbapenems and accumulating resistance determinants that can be transferred to different classes of antibiotics (Nordmann P. et al.

Emerging Infectious Diseases, (2011) 17(10), 1791–1798). Le possibili, residue, opzioni terapeutiche sono rappresentate da colistina, tigeciclina e gentamicina, e dalle associazioni di questi farmaci fra di loro e con carbapenemi, ad esempio imipenem e meropenem, o con la rifampicina (Livermore D.M. et al. International Journal of Antimicrobial Agents (2011) 37(5), 415–419). Emerging Infectious Diseases, (2011) 17 (10), 1791–1798). The possible residual therapeutic options are represented by colistin, tigecycline and gentamicin, and by the associations of these drugs with each other and with carbapenems, for example imipenem and meropenem, or with rifampicin (Livermore D.M. et al. International Journal of Antimicrobial Agents (2011) 37 (5), 415–419).

Pur appartenendo ad un numero relativamente ristretto di cloni ad alta diffusibilità intra-inter-ospedaliera, soprattutto Sequence Type 258, 512 e 101, il fenotipo di resistenza di queste K. pneumoniae non è identico per tutti gli isolati e le possibili combinazioni di farmaci potenzialmente efficaci non sono costanti (Woodford N. et al. FEMS Microbiology Reviews, (2011) 35(5), 736–755). Questa variabilità rende necessaria l’esecuzione di test di sensibilità, tramite la tecnica della brodo-diluizione su ogni isolato batterico proveniente da infezioni gravi (CLSI, 2012, Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria That Grow Aerobically; Approved Standard-Seventh Edition. M07-A9. Clinical and Laboratory Standards Institute. Wayne, PA., M07-A9). E’ stato inoltre dimostrato che il tasso di sopravvivenza è significativamente maggiore nei pazienti che vengono trattati con due o tre farmaci rispetto a quelli trattati con la monoterapia (Tumbarello M. et al. (2012) Clinical Infectious Diseases: an Official Publication of the Infectious Diseases Society of America, 55(7), 943–950). Although belonging to a relatively small number of highly diffusible intra-hospital clones, especially Sequence Types 258, 512 and 101, the resistance phenotype of these K. pneumoniae is not identical for all isolates and potentially possible combinations of drugs. effective are not constant (Woodford N. et al. FEMS Microbiology Reviews, (2011) 35 (5), 736–755). This variability makes it necessary to perform sensitivity tests, using the broth-dilution technique on each bacterial isolate from severe infections (CLSI, 2012, Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria That Grow Aerobically; Approved Standard-Seventh Edition. M07-A9. Clinical and Laboratory Standards Institute. Wayne, PA., M07-A9). It has also been shown that the survival rate is significantly higher in patients treated with two or three drugs than in those treated with monotherapy (Tumbarello M. et al. (2012) Clinical Infectious Diseases: an Official Publication of the Infectious Diseases Society of America, 55 (7), 943–950).

Per individuare le associazioni antibiotiche potenzialmente attive su un dato isolato multi-resistente, ed ottimizzare così la terapia, sono stati messi a punto saggi di sinergia antibiotica che, fino ad oggi, vengono eseguiti prevalentemente con due tecniche diverse, il saggio cosiddetto “time kill assay” ed il saggio “checkerboard” su piastre da microdiluizione (Appleman M. D. (2000) Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 44(4), 1–6; Bonapace C. R. (2000) Diagnostic Microbiology and Infectious Disease, 48, 43–50; CLSI. (1999) M21-A Methodology for the Serum Bactericidal Test; Approved Guideline, 1–51). Entrambe queste metodiche, che sono le uniche attualmente esistenti ad offrire garanzie di riproducibilità ed affidabilità, consentono tuttavia di testare, in un singolo saggio, unicamente l’associazione tra due sole molecole. Tali metodiche hanno perciò un limite oggettivo dovuto al fatto di non poter essere utilizzate per testare ad esempio la sinergia tra tre antibiotici che, come detto sopra, in alcuni casi si sono rivelati necessari per il trattamento di certe infezioni resistenti. Il limite maggiore di queste metodiche è rappresentato dalla laboriosità della procedura, che ne ha frenato l’ingresso nella pratica quotidiana del laboratorio di microbiologia clinica, pur essendo state introdotte ormai da un considerevole numero di anni. L’applicazione delle due metodiche richiede infatti abilità tecniche specifiche ed un lungo tempo di esecuzione, così che i due saggi sono praticabili solo da laboratori specializzati di grandi dimensioni. Tutte e due le metodiche note prevedono il test di sinergia tra due molecole per un ampio intervallo di concentrazioni (in genere comprese tra 0,06 mg/L e 128 mg/L). Questa potenzialità, pur essendo rilevante dal punto di vista scientifico, non ha nessuna utilità clinica, poiché le concentrazioni più elevate non sono raggiungibili nel siero umano dopo somministrazione di una dose standard delle molecole testate, mentre i risultati forniti dalle concentrazioni più basse risultano spesso ridondanti e poco informativi ai fini terapeutici. Per completare le metodiche sono generalmente necessarie 24 ore, che possono arrivare a 48 ore per il metodo “time-kill” e, come materiale di partenza, serve una coltura pura dell’isolato batterico in oggetto. Si può stimare che per avere una valutazione completa delle possibili sinergie su un singolo isolato sia necessario eseguire circa 10 singoli saggi di time kill assay o checkerboard, ognuno dei quali valuta solamente l’associazione tra due soli farmaci. Per una valutazione completa servirebbero quindi 10 piastre da 96 pozzetti di checkerboard ognuna delle quali testa solo una associazione. To identify potentially active antibiotic associations on a given multi-resistant isolate, and thus optimize the therapy, antibiotic synergy assays have been developed which, up to now, are mainly performed with two different techniques, the so-called "time kill assay." assay "and the" checkerboard "assay on microdilution plates (Appleman M. D. (2000) Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 44 (4), 1–6; Bonapace C. R. (2000) Diagnostic Microbiology and Infectious Disease, 48, 43–50; CLSI . (1999) M21-A Methodology for the Serum Bactericidal Test; Approved Guideline, 1–51). Both of these methods, which are the only ones currently existing to offer guarantees of reproducibility and reliability, nevertheless allow to test, in a single assay, only the association between only two molecules. These methods therefore have an objective limitation due to the fact that they cannot be used to test for example the synergy between three antibiotics which, as mentioned above, in some cases have proved necessary for the treatment of certain resistant infections. The major limitation of these methods is represented by the laboriousness of the procedure, which has hampered its entry into the daily practice of the clinical microbiology laboratory, despite having been introduced for a considerable number of years now. The application of the two methods in fact requires specific technical skills and a long execution time, so that the two assays are only practicable by large specialized laboratories. Both known methods provide for the synergy test between two molecules for a wide range of concentrations (generally between 0.06 mg / L and 128 mg / L). This potential, although relevant from a scientific point of view, has no clinical utility, since the highest concentrations are not achievable in human serum after administration of a standard dose of the molecules tested, while the results provided by the lowest concentrations are often redundant. and not very informative for therapeutic purposes. To complete the methods, it generally takes 24 hours, which can reach 48 hours for the "time-kill" method and, as a starting material, a pure culture of the bacterial isolate in question is needed. It can be estimated that in order to have a complete evaluation of the possible synergies on a single isolate, it is necessary to perform about 10 individual time kill assays or checkerboards, each of which evaluates only the association between only two drugs. A complete evaluation would therefore require 10 96-well plates of checkerboards each of which tests only one association.

Questa complessità ha come conseguenza che attualmente pochissimi laboratori eseguono routinariamente test di sinergia tra antibiotici e, anche quelli che lo fanno, spesso utilizzano tecniche alternative, come ad esempio la metodica detta “Etest incrociato” che, per quanto semplici, soffrono di scarsa riproducibilità e standardizzazione, essendo soggette ad interpretazione da parte dell’operatore. (Bonapace C. R. (2000) Diagnostic Microbiology and Infectious Disease, 48, 43–50). This complexity has the consequence that currently very few laboratories routinely perform synergy tests between antibiotics and, even those that do, often use alternative techniques, such as the method called "Cross Etest" which, although simple, suffer from poor reproducibility and standardization, being subject to interpretation by the operator. (Bonapace C. R. (2000) Diagnostic Microbiology and Infectious Disease, 48, 43–50).

Da quanto esposto sopra risulta quindi evidente come resti tuttora irrisolto il problema di mettere a punto una metodica affidabile per lo studio della sinergia tra antibiotici, che non presenti tuttavia i limiti pratici caratteristici delle metodiche ad oggi disponibili, ed in particolare consenta di effettuare test di sinergia anche tra più di due prodotti antibiotici. From the above it is therefore evident that the problem of developing a reliable method for the study of the synergy between antibiotics still remains unsolved, which does not however present the practical limits characteristic of the methods available today, and in particular allows to carry out tests of synergy even between more than two antibiotic products.

Sommario dell'Invenzione Summary of the Invention

La Richiedente ha ora trovato un nuovo metodo per la valutazione della sinergia tra antibiotici nei confronti di ceppi batterici di Enterobacteriaceae non sensibili ai carbapenemi, che consente di testare anche la sinergia tra tre prodotti antibiotici, fino ad oggi impraticabile, ed unisce inoltre all’affidabilità di alcune delle metodiche note sopra descritte, una ben maggiore praticità di applicazione e tempi più brevi. The Applicant has now found a new method for the evaluation of the synergy between antibiotics against bacterial strains of Enterobacteriaceae not sensitive to carbapenems, which also allows to test the synergy between three antibiotic products, hitherto impracticable, and also combines reliability of some of the known methods described above, a much greater practicality of application and shorter times.

Grazie a queste sue caratteristiche, il metodo dell’invenzione risulta facilmente attuabile nella routine quotidiana di laboratorio e fornisce, con un notevole risparmio di materiale e tempo rispetto ai metodi tradizionali, un gran numero di informazioni attualmente non ottenibili con i metodi noti, oppure ottenibili solo in tempi molto più lunghi e con procedure estremamente più complesse. Thanks to these characteristics, the method of the invention is easily implemented in the daily laboratory routine and provides, with a considerable saving of material and time compared to traditional methods, a large number of information currently not obtainable with known methods, or obtainable. only in much longer times and with much more complex procedures.

Oggetto della presente invenzione è pertanto un metodo per la valutazione della sinergia tra antibiotici nei confronti di ceppi batterici di Enterobacteriaceae non sensibili ai carbapenemi, le cui caratteristiche essenziali sono definite nella prima delle rivendicazioni qui annesse. Ulteriori importanti caratteristiche del presente metodo sono definite nelle annesse rivendicazioni dipendenti. The object of the present invention is therefore a method for evaluating the synergy between antibiotics against bacterial strains of Enterobacteriaceae not sensitive to carbapenems, the essential characteristics of which are defined in the first of the appended claims. Further important characteristics of the present method are defined in the attached dependent claims.

Ulteriore oggetto dell'invenzione è un kit di prodotti per l’attuazione del metodo dell’invenzione, le cui caratteristiche essenziali sono definite nella rivendicazione 6 qui annessa. A further object of the invention is a kit of products for the implementation of the method of the invention, the essential characteristics of which are defined in claim 6 attached hereto.

Altre caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno più chiaramente dalla descrizione dettagliata che segue. Other features and advantages of the invention will become clearer from the detailed description which follows.

Breve descrizione delle figure Brief description of the figures

La figura 1 rappresenta un’illustrazione schematica della distribuzione dei prodotti antibiotici testati in un contenitore con 96 compartimenti separati, in cui sono distribuiti singoli antibiotici, e le loro associazioni di due e tre prodotti in determinate concentrazioni, in tre settori distinti: nel settore 1 si trovano i singoli antibiotici, nel settore 2 le associazioni di due antibiotici e nel settore 3 le associazioni di tre antibiotici. I prodotti sono identificati con un’abbreviazione del rispettivo nome comune, accompagnata dall’indicazione della concentrazione presente in quel compartimento, espressa in µg/ml. Figure 1 represents a schematic illustration of the distribution of the antibiotic products tested in a container with 96 separate compartments, in which single antibiotics are distributed, and their combinations of two and three products in certain concentrations, in three distinct sectors: in sector 1 the single antibiotics are found, in sector 2 the associations of two antibiotics and in sector 3 the associations of three antibiotics. The products are identified with an abbreviation of the respective common name, accompanied by the indication of the concentration present in that compartment, expressed in µg / ml.

Descrizione dettagliata dell'Invenzione Detailed description of the invention

Il metodo dell’invenzione viene condotto in adatti contenitori aventi un numero di compartimenti separati almeno uguale al numero di concentrazioni antibiotiche da testare, e preferibilmente in piastre da microdiluizione, che possono anche essere del tutto analoghe a quelle già in uso nei laboratori di microbiologia clinica, ad esempio per l’esecuzione della tecnica checkerboard. The method of the invention is carried out in suitable containers having a number of separate compartments at least equal to the number of antibiotic concentrations to be tested, and preferably in microdilution plates, which can also be completely similar to those already in use in clinical microbiology laboratories. , for example for performing the checkerboard technique.

Contrariamente alla tecnica checkerboard, però, dove l’intera piastra da microdiluizione è utilizzata per testare una singola associazione tra prodotti antibiotici in un numero di concentrazioni elevato, nel presente metodo la stessa piastra viene utilizzata per testare un numero elevato di associazioni tra prodotti antibiotici in un numero ridotto di concentrazioni, opportunamente selezionate per ottenere comunque risultati significativi allo scopo del metodo, ossia valutare la sensibilità e la sinergia delle associazioni antibiotiche. In contrast to the checkerboard technique, however, where the entire microdilution plate is used to test a single association between antibiotic products in a high number of concentrations, in the present method the same plate is used to test a large number of associations between antibiotic products in a small number of concentrations, appropriately selected to obtain significant results for the purpose of the method, that is to evaluate the sensitivity and synergy of antibiotic associations.

Grazie a questo, il metodo dell’invenzione è in grado, con un’unica piastra, di fornire informazioni sia sulle associazioni di due sia sulle associazioni di tre antibiotici, mantenendo comunque anche uno spazio per testare i singoli prodotti ed ottenere quindi dati utili di confronto sul comportamento dei prodotti testati nei confronti di un certo isolato batterico. Con la tecnica checkerboard tradizionale le stesse informazioni ottenibili con il presente metodo richiederebbero un utilizzo di materiali e tempi di circa 10 volte superiore a quello previsto secondo la presente invenzione. Thanks to this, the method of the invention is able, with a single plate, to provide information both on the associations of two and on the associations of three antibiotics, while also maintaining a space to test the individual products and thus obtain useful data of comparison on the behavior of the tested products towards a certain bacterial isolate. With the traditional checkerboard technique, the same information obtainable with the present method would require a use of materials and times approximately 10 times higher than that envisaged according to the present invention.

Il presente metodo è comunque molto rapido, più rapido anche delle più semplici tecniche tradizionali, come la metodica del doppio Etest, che fornisce un risultato in circa 48 ore a differenza del metodo dell’invenzione, completabile in circa 16-18 ore. E ancora maggiori sono i vantaggi legati alla rapidità del presente metodo se paragonato ad altre tecniche tradizionali, come ad esempio il time-kill assay, che richiede tempi di esecuzione decisamente più lunghi, oltre a modalità operative estremamente più laboriose, alla portata dei soli laboratori specializzati. However, this method is very fast, faster than even the simplest traditional techniques, such as the double Etest method, which provides a result in about 48 hours unlike the method of the invention, which can be completed in about 16-18 hours. And the advantages linked to the speed of this method are even greater when compared to other traditional techniques, such as the time-kill assay, which requires significantly longer execution times, as well as extremely more laborious operating modes, within the reach of laboratories only. specialized.

Secondo l’invenzione in un contenitore avente una pluralità di compartimenti separati, almeno tanti quante sono le concentrazioni da testare, ad esempio in una piastra con pozzetti per microdiluizione, viene distribuito l’isolato batterico appartenente alla famiglia delle Enterobacteriaceae non sensibili ai carbapenemi, nei confronti del quale si vogliono testare associazioni antibiotiche; la piastra consente quindi di determinare i valori di concentrazione minima inibente (qui di seguito “MIC” dall’Inglese Minimal Inhibitory Concentration) dei singoli antibiotici, la sinergia delle associazioni di due antibiotici, e delle associazioni di tre antibiotici. According to the invention, in a container having a plurality of separate compartments, at least as many as the concentrations to be tested, for example in a plate with microdilution wells, the bacterial isolate belonging to the Enterobacteriaceae family not sensitive to carbapenems is distributed, in against which antibiotic associations are to be tested; the plate therefore allows you to determine the minimum inhibitory concentration values (hereinafter "MIC" from the English Minimal Inhibitory Concentration) of the individual antibiotics, the synergy of the associations of two antibiotics, and the associations of three antibiotics.

Nell’ambito della presente invenzione i prodotti antibiotici oggetto di esame con il presente metodo sono scelti tra gli antibiotici più comunemente usati nel trattamento di infezioni gravi da ceppi di Enterobacteriaceae produttori di carbapenemasi, ed in particolare i prodotti antibiotici sono scelti tra colistina, gentamicina, rifampicina, tigeciclina, imipenem, meropenem, e loro associazioni a due e a tre prodotti. Tali associazioni sono scelte sulla base dei meccanismi di azione e tollerabilità delle molecole, tenendo conto della complementarità dei meccanismi di azione e dei possibili effetti in termini di tossicità causati dalla simultanea somministrazione di più antibiotici. Within the scope of the present invention, the antibiotic products subject to examination with the present method are selected from among the antibiotics most commonly used in the treatment of severe infections from carbapenemase-producing Enterobacteriaceae strains, and in particular the antibiotic products are selected from colistin, gentamicin, rifampicin, tigecycline, imipenem, meropenem, and their two- and three-product combinations. These associations are chosen on the basis of the mechanisms of action and tolerability of the molecules, taking into account the complementarity of the mechanisms of action and the possible effects in terms of toxicity caused by the simultaneous administration of several antibiotics.

Ad esempio, nelle associazioni di due o tre prodotti, meropenem e imipenem, appartenenti alla stessa famiglia dei carbapenemi, non sono mai testati insieme, ma sempre in associazione con altri prodotti non appartenenti alla stessa famiglia, ad esempio con rifampicina o con tigeciclina, o con entrambi. Alcuni dei prodotti sopra indicati possono inoltre essere sostituiti da analoghi prodotti scelti sempre secondo i medesimi criteri sopra richiamati, ad esempio uno o più tra polimixina B, amikacina e doripenem possono essere utilizzati in alternativa in sostituzione di colistina, gentamicina e meropenem rispettivamente, variando eventualmente i valori delle concentrazioni saggiate ove necessario. For example, in the combinations of two or three products, meropenem and imipenem, belonging to the same family of carbapenems, are never tested together, but always in association with other products not belonging to the same family, for example with rifampicin or with tigecycline, or with both. Some of the products indicated above can also be replaced by similar products always chosen according to the same criteria mentioned above, for example one or more of polymyxin B, amikacin and doripenem can be used as an alternative to replace colistin, gentamicin and meropenem respectively, possibly varying the values of the concentrations tested where necessary.

Le concentrazioni note di ciascun prodotto antibiotico e delle loro associazioni selezionate per la realizzazione del presente metodo sono scelte prendendo solo le concentrazioni che sono effettivamente raggiungibili nel plasma di un paziente a seguito della somministrazione dell’antibiotico; i valori di concentrazione massima raggiungibile sono noti per qualsiasi prodotto antibiotico di possibile utilizzo nel presente metodo. The known concentrations of each antibiotic product and their associations selected for the implementation of this method are chosen by taking only the concentrations that are actually achievable in the plasma of a patient following the administration of the antibiotic; the maximum achievable concentration values are known for any antibiotic product that can be used in the present method.

Nella seguente Tabella 1 sono riportati i livelli plasmatici ottenibili durante una terapia con dosaggi standard degli antibiotici saggiati nella parte sperimentale che segue, come riportato ad esempio da Mandell G.L. et al. (2010) in Mandell, Douglas, and Bennett’s principles and practice of infectious diseases, Churchill Livingstone e da Ramirez et al. (2013) in Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 57(4), 1756-1762: The following Table 1 shows the plasma levels obtainable during a therapy with standard dosages of the antibiotics tested in the experimental part that follows, as reported for example by Mandell G.L. et al. (2010) in Mandell, Douglas, and Bennett's principles and practice of infectious diseases, Churchill Livingstone and by Ramirez et al. (2013) in Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 57 (4), 1756-1762:

Tabella 1 Table 1

Antibiotico Dosaggio Cmax(mg/L) Antibiotic Dosage Cmax (mg / L)

475 mg/die (in 2-3 dosi) 5-7,5 colistina 475 mg / day (in 2-3 doses) 5-7.5 colistin

5,1 mg/Kg ogni 24 ore 4-6 gentamicina 5.1 mg / kg every 24 hours 4-6 gentamicin

500 mg ogni 6 ore 40 imipenem 500 mg every 6 hours 40 imipenem

1000 mg ogni 8 ore 49 meropenem 1000 mg every 8 hours 49 meropenem

600 mg/die 4-32 rifampicina 600 mg / day 4-32 rifampicin

100 mg dose carico seguiti da 50 mg ogni 12 ore 0,63 tigeciclina 100 mg loading dose followed by 50 mg every 12 hours 0.63 tigecycline

200 mg dose carico seguiti da 100 mg ogni 12 ore 1,25 tigeciclina 200 mg loading dose followed by 100 mg every 12 hours 1.25 tigecycline

Per i prodotti antibiotici e le rispettive associazioni selezionate, nell’ambito del presente metodo, sono quindi stati scelti gli intervalli o i valori di concentrazione da utilizzare, dopo aver determinato i valori delle MIC per i prodotti antibiotici colistina, gentamicina, imipenem, meropenem, rifampimicina, e tigeciclina, ed individuate le loro associazioni potenzialmente attive per un numero consistente di isolati clinici di Klebsiella pneumoniae, produttori di Klebsiella pneumoniae carbapenemasi (KPC), come descritto in dettaglio più avanti nella parte sperimentale. Tale studio preliminare ha permesso di scartare concentrazioni scarsamente rilevanti, identificando gli intervalli di concentrazioni da saggiare per ciascun prodotto antibiotico o associazione di prodotti, riportati nelle seguenti Tabelle 2-4: For the antibiotic products and the respective combinations selected, in the context of this method, the ranges or concentration values to be used were therefore chosen, after determining the MIC values for the antibiotic products colistin, gentamicin, imipenem, meropenem, rifampimycin , and tigecycline, and identified their potentially active associations for a large number of clinical isolates of Klebsiella pneumoniae, producing Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC), as described in detail later in the experimental part. This preliminary study made it possible to discard low relevant concentrations, identifying the concentration ranges to be tested for each antibiotic product or combination of products, reported in the following Tables 2-4:

Tabella 2 Table 2

<Antibiotici singoli>Concentrazioni saggiate (µg/ml) colistina 0,25-16 <Single antibiotics> Concentrations tested (µg / ml) colistin 0.25-16

tigeciclina 0,125-8 tigecycline 0.125-8

gentamicina 0,25-16 gentamicin 0.25-16

rifampicina 16-128 rifampicin 16-128

imipenem 4-128 imipenem 4-128

meropenem 8-128 meropenem 8-128

Tabella 3 Table 3

<Associazione di due antibiotici>Concentrazioni saggiate (µg/ml) colistina 0,5-4 <Combination of two antibiotics> Concentrations tested (µg / ml) colistin 0.5-4

rifampicina 4 rifampicin 4

tigeciclina 0,25-1 tigecycline 0.25-1

colistina 0,5-4 colistin 0.5-4

gentamicina 1-2 gentamicin 1-2

meropenem 1-8 meropenem 1-8

rifampicina 4 rifampicin 4

tigeciclina 1-0,125 tigecycline 1-0.125

imipenem 1-8 gentamicina 1 imipenem 1-8 gentamicin 1

meropenem 1-8 meropenem 1-8

tigeciclina 0,25-1 tigecycline 0.25-1

meropenem 1-8 meropenem 1-8

colistina 2-4 colistin 2-4

imipenem 1-8 imipenem 1-8

tigeciclina 0,25 tigecycline 0.25

tigeciclina 0,5 tigecycline 0.5

gentamicina 0,5-4 gentamicin 0.5-4

Tabella 4 Table 4

<Associazione di tre antibiotici>Concentrazioni saggiate (µg/ml) meropenem 8 rifampicina 4 tigeciclina 0,5 <Combination of three antibiotics> Concentrations tested (µg / ml) meropenem 8 rifampicin 4 tigecycline 0.5

tigeciclina 1 rifampicina 4 gentamicina 1 tigecycline 1 rifampicin 4 gentamicin 1

meropenem 8 colistina 2 tigeciclina 0,5 meropenem 8 colistin 2 tigecycline 0.5

meropenem 8 tigeciclina 0,5 gentamicina 1 meropenem 8 tigecycline 0.5 gentamicin 1

imipenem 8 colistina 1 rifampicina 4 imipenem 8 colistin 1 rifampicin 4

imipenem 8 colistina 2 tigeciclina 0,5 imipenem 8 colistin 2 tigecycline 0.5

rifampicina 4 tigeciclina 0,5 colistina 2 rifampicin 4 tigecycline 0.5 colistin 2

meropenem 8 colistina 1 rifampicina 4 meropenem 8 colistin 1 rifampicin 4

Per maggiore comodità sia nella preparazione della piastra sia nella lettura dei For greater convenience both in preparing the plate and in reading the

risultati, i singoli antibiotici, le associazioni di due di essi e le associazioni di tre sono testati ciascuno in tre settori diversi in cui il contenitore o la piastra viene idealmente suddiviso, ponendo inoltre sulla stessa fila, in ascisse o in ordinate, le concentrazioni diverse da testare per uno stesso prodotto in ordine di diluizione decrescente. results, the single antibiotics, the associations of two of them and the associations of three are each tested in three different sectors in which the container or plate is ideally divided, also placing on the same row, in abscissa or ordinate, the different concentrations to be tested for the same product in descending order of dilution.

Secondo una particolare forma di realizzazione dell’invenzione il contenitore a compartimenti separati, o la piastra con pozzetti, per l’esecuzione del presente metodo, viene quindi idealmente suddiviso in tre settori: nel settore 1 vengono distribuite concentrazioni note, scalari, dei singoli antibiotici di cui si vuole testare la sinergia delle rispettive associazioni, ossia colistina (o polimixina B), gentamicina (o amikacina), imipenem, meropenem (o doripenem), rifampimicina e tigeciclina; nel settore 2 dello stesso contenitore o piastra vengono invece distribuite concentrazioni note delle associazioni di due antibiotici di cui si vuole testare la sinergia; mentre nel settore 3 vengono distribuite concentrazioni note delle associazioni di tre antibiotici di cui si vuole testare la sinergia nei confronti dell’isolato batterico sotto esame. Per ciascun antibiotico da solo o in associazione si identificano concentrazioni significative da saggiare: per i singoli antibiotici e le associazioni di due vengono selezionati valori all’interno degli intervalli indicati sopra nelle Tabelle 2 e 3, prendendo il valore limite inferiore dell’intervallo e salendo ad esempio a raddoppio fino al valore massimo, mentre per le associazioni di tre antibiotici si prendono i singoli valori di concentrazione indicati in Tabella 4, corrispondenti al limite di sensibilità del prodotto. In una piastra per microdiluizione da 96 pozzetti il metodo per la valutazione della sinergia tra le associazioni dei 6 prodotti antibiotici sopra indicati, sarà ad esempio effettuato con un settore 1 comprendente 36 pozzetti, in cui ciascun singolo antibiotico è saggiato in un settore 2 comprendente 52 pozzetti con concentrazioni note delle 9 associazioni di due antibiotici selezionate, ed un settore 3 comprendente 8 pozzetti con concentrazioni note delle 8 associazioni diverse di antibiotici selezionate; le concentrazioni di antibiotici sono indicate sopra nelle Tabelle 2-4. In Figura 1 è illustrata in modo schematico la distribuzione dei prodotti antibiotici singoli o in associazione, indicati con un’abbreviazione del nome (ad esempio COL= colistina, TIGE= tigeciclina, IMI= Imipenem, e così via), seguita dalla rispettiva concentrazione, espressa in µg/ml. According to a particular embodiment of the invention, the container with separate compartments, or the plate with wells, for carrying out the present method, is therefore ideally divided into three sectors: in sector 1 known, scalar concentrations of the single antibiotics are distributed. the synergy of the respective associations is to be tested, ie colistin (or polymyxin B), gentamicin (or amikacin), imipenem, meropenem (or doripenem), rifampimycin and tigecycline; in sector 2 of the same container or plate, known concentrations of the associations of two antibiotics whose synergy is to be tested are instead distributed; while in sector 3 known concentrations of the combinations of three antibiotics are distributed, the synergy of which is to be tested against the bacterial isolate under examination. For each antibiotic alone or in combination, significant concentrations are identified to be tested: for the single antibiotics and the combinations of two, values within the ranges indicated above in Tables 2 and 3 are selected, taking the lower limit value of the range and increasing for example, doubling up to the maximum value, while for the combinations of three antibiotics the single concentration values indicated in Table 4, corresponding to the sensitivity limit of the product, are taken. In a 96-well microdilution plate, the method for evaluating the synergy between the combinations of the 6 antibiotic products indicated above, will for example be carried out with a sector 1 comprising 36 wells, in which each single antibiotic is tested in a sector 2 comprising 52 wells with known concentrations of the 9 associations of two selected antibiotics, and a sector 3 comprising 8 wells with known concentrations of the 8 different associations of selected antibiotics; antibiotic concentrations are shown above in Tables 2-4. Figure 1 schematically illustrates the distribution of single or combined antibiotic products, indicated with an abbreviation of the name (for example COL = colistin, TIGE = tigecycline, IMI = Imipenem, and so on), followed by the respective concentration, expressed in µg / ml.

Nel presente metodo i prodotti antibiotici vengono diluiti in un adatto brodo di coltura, fino ad ottenere la concentrazione voluta, seguendo procedure standard (CLSI, 2012, Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria THat Grow Aerobically; Approved Standard-Seventh Edition. M07-A9. Clinical and Laboratory Standards Institute, Wayne, PA., M07-A9). Preferito è il mezzo di coltura Mueller Hinton “cation adjusted”, preparato di fresco, da non più di 24 ore. Nei compartimenti o pozzetti contenenti già le concentrazioni volute di antibiotici, viene aggiunto l’inoculo batterico sotto esame in modo da ottenere una soluzione contenente circa 5x10<5>CFU/ml. Dopo circa 16-18 ore di incubazione a circa 35°C±2°C, per i singoli antibiotici viene quindi misurata la concentrazione minima inibente la crescita batterica (MIC), corrispondente alla più bassa concentrazione di antibiotico in cui non è visibile una crescita batterica, visivamente o per via spettrofotometrica, mentre per le associazioni viene determinato il valore di concentrazione inibente frazionale (qui di seguito FIC, dall’Inglese Fractional Inhibitory Concentration) che tiene conto dei valori di MIC di ciascun antibiotico da solo e in associazione. Per una associazione di due antibiotici A e B, il valore di concentrazione inibente frazionale FIC è calcolabile con la seguente formula (Bonapace C.R. (2000) Diagnostic Microbiology and Infectious Disease, 48, 43-50): In the present method, the antibiotic products are diluted in a suitable culture broth, until the desired concentration is obtained, following standard procedures (CLSI, 2012, Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria THat Grow Aerobically; Approved Standard-Seventh Edition. M07- A9. Clinical and Laboratory Standards Institute, Wayne, PA., M07-A9). Preferred is the Mueller Hinton 'cation adjusted' culture medium, freshly prepared no more than 24 hours ago. In the compartments or wells already containing the desired concentrations of antibiotics, the bacterial inoculum under test is added in order to obtain a solution containing about 5x10 <5> CFU / ml. After about 16-18 hours of incubation at about 35 ° C ± 2 ° C, the minimum bacterial growth inhibiting concentration (MIC) is then measured for the individual antibiotics, corresponding to the lowest antibiotic concentration in which no growth is visible. bacterial, visually or by spectrophotometry, while the fractional inhibitory concentration value (hereinafter FIC, from the English Fractional Inhibitory Concentration) is determined for the associations, which takes into account the MIC values of each antibiotic alone and in association. For a combination of two antibiotics A and B, the FIC fractional inhibitory concentration value can be calculated with the following formula (Bonapace C.R. (2000) Diagnostic Microbiology and Infectious Disease, 48, 43-50):

FIC=FICA+FICBFIC = FICA + FICB

in cui FICA=MICAin combinazione/MICAe FICB=MICBin combinazione/MICB. Per una associazione di tre antibiotici, si rileva visivamente una informazione di non crescita o di crescita del ceppo batterico, in base alla quale si stabilisce se vi sia, rispettivamente, sinergia o non sinergia tra gli antibiotici testati per confronto con le MIC dei singoli antibiotici. where FICA = MICA in combination / MICA and FICB = MICB in combination / MICB. For a combination of three antibiotics, a non-growth or growth information of the bacterial strain is visually detected, on the basis of which it is established whether there is, respectively, synergy or non-synergy between the antibiotics tested by comparison with the MICs of the individual antibiotics .

Il presente metodo può essere attuato automatizzando uno o più stadi, ad esempio utilizzando un programma per l’interpretazione automatica dei dati di MIC rilevati ed il calcolo dei valori di FIC, allo scopo di valutare la sinergia tra due antibiotici in associazione a partire dai relativi dati di MIC dei singoli prodotti e della loro associazione, come descritto sopra. Il programma può ad esempio essere basato su un foglio di calcolo Excel impostato in modo da calcolare automaticamente i dati di FIC avendo inserito nel foglio stesso i dati di MIC rilevati. This method can be implemented by automating one or more stages, for example by using a program for the automatic interpretation of the MIC data detected and the calculation of the FIC values, in order to evaluate the synergy between two antibiotics in combination starting from the relative MIC data of the individual products and their association, as described above. For example, the program can be based on an Excel spreadsheet set up to automatically calculate the FIC data having entered the detected MIC data in the same sheet.

La presente invenzione si riferisce inoltre ad un kit di prodotti per l’attuazione del metodo sopra descritto. Tale kit per determinare la sinergia tra antibiotici in associazione tra loro nei confronti di ceppi batterici di Enterobacteriaceae CNS comprende un contenitore avente una pluralità di compartimenti separati, almeno tanti quante sono le concentrazioni di antibiotici da testare, ad esempio una piastra con pozzetti per microdiluizione; i prodotti antibiotici già distribuiti all’interno dei compartimenti o pozzetti in forma liofilizzata oppure in forma congelata pre-diluiti nel mezzo di coltura; ed un foglietto illustrativo che descrive il metodo dell’invenzione attuabile con il kit. Il kit secondo la presente invenzione potrà inoltre comprendere un adatto mezzo di coltura in un contenitore separato, ad esempio un flacone, per l’eventuale aggiunta al momento dell’uso. The present invention also refers to a kit of products for implementing the method described above. This kit for determining the synergy between antibiotics in association with each other against bacterial strains of Enterobacteriaceae CNS comprises a container having a plurality of separate compartments, at least as many as the concentrations of antibiotics to be tested, for example a plate with wells for microdilution; antibiotic products already distributed inside the compartments or wells in freeze-dried form or in frozen form pre-diluted in the culture medium; and an illustrative leaflet describing the method of the invention that can be implemented with the kit. The kit according to the present invention may also include a suitable culture medium in a separate container, for example a bottle, for possible addition at the time of use.

Il metodo dell’invenzione costituisce un notevole progresso in materia di test di sensibilità e sinergia antibiotica nei confronti di ceppi di Enterobacteriaceae CNS; esso consente infatti di testare, con un’unica piastra da microdiluizione ed in sole 16-18 ore, le MIC dei prodotti antibiotici più rilevanti per il trattamento delle infezioni causate da questi ceppi batterici, e di un grosso numero di loro associazioni, sia a due sia a tre prodotti, con un notevole risparmio di tempo lavoro e di materiali. A differenza delle tecniche note fino ad oggi, il metodo dell’invenzione risulta facilmente attuabile nella routine quotidiana di qualsiasi laboratorio, fornendo un gran numero di informazioni di rilevanza clinica, attualmente non ottenibili se non in tempi molto lunghi e con un impiego molto maggiore di risorse. The method of the invention represents a significant progress in the field of antibiotic sensitivity and synergy tests against Enterobacteriaceae CNS strains; it allows to test, with a single microdilution plate and in just 16-18 hours, the MICs of the most relevant antibiotic products for the treatment of infections caused by these bacterial strains, and of a large number of their associations, both at two and three products, with a considerable saving of time, work and materials. Unlike the techniques known up to now, the method of the invention is easily implemented in the daily routine of any laboratory, providing a large number of information of clinical relevance, currently not obtainable except in a very long time and with a much greater use of resources.

Le informazioni ottenute risultano inoltre clinicamente utili per identificare una terapia efficace nei confronti degli isolati batterici che presentano un profilo di resistenza a più classi antibiotiche. Oltre che dal punto di vista dell’utilità clinica per l’individuazione rapida di una terapia antibiotica efficace e “personalizzata”, il metodo ed il kit dell’invenzione sono inoltre utili come strumento di ricerca per raccogliere un enorme mole di dati sulle sinergie tra antibiotici, dati che fino ad oggi non erano disponibili proprio per la mancanza di un metodo semplice ed economico, applicabile su larga scala, ma allo stesso tempo affidabile e riproducibile, come quello dell’invenzione. The information obtained is also clinically useful for identifying an effective therapy against bacterial isolates that have a resistance profile to multiple antibiotic classes. In addition to the clinical utility point of view for the rapid identification of an effective and "personalized" antibiotic therapy, the method and the kit of the invention are also useful as a research tool to collect an enormous amount of data on the synergies between antibiotics, data that until now were not available precisely due to the lack of a simple and economical method, applicable on a large scale, but at the same time reliable and reproducible, such as that of the invention.

Nell’ambito della presente invenzione, con l’espressione “ceppi batterici di Enterobacteriaceae non sensibili ai carbapenemi” si intende qualsiasi ceppo di un Enterobatterio non sensibile, o avente sensibilità ridotta, ai carbapenemi; ad esempio scelto tra Klebsiella spp., Escherichia coli, Enterobacter spp. e Proteus mirabilis; preferibilmente si intende un ceppo di Klebsiella pneumoniae produttore di Klebsiella pneumoniae Carbapenemasi (KPC). In the context of the present invention, the expression "bacterial strains of Enterobacteriaceae not sensitive to carbapenems" means any strain of an Enterobacterial that is not sensitive, or having reduced sensitivity, to carbapenems; for example chosen from Klebsiella spp., Escherichia coli, Enterobacter spp. and Proteus mirabilis; preferably a Klebsiella pneumoniae strain producing Klebsiella pneumoniae Carbapenemasi (KPC) is meant.

PARTE SPERIMENTALE EXPERIMENTAL PART

Sono stati scelti gli intervalli di concentrazione da utilizzare per i prodotti antibiotici selezionati colistina, gentamicina, imipenem, meropenem, rifampicina, e tigeciclina ed individuate le loro associazioni potenzialmente attive con i rispettivi valori di concentrazione da utilizzare, avendo determinato i valori delle MIC per un numero consistente di isolati clinici di Klebsiella pneumoniae, produttori di Klebsiella pneumoniae carbapenemasi (KPC), 204 isolati clinici di Klebsiella pneumoniae, produttori di Klebsiella pneumoniae Carbapenemasi (KPC), appartenenti a tutti i maggiori cloni circolanti, precedentemente caratterizzati (Giani T. (2013) Eurosurveillance, Volume 18, Issue 22, May 30). Si sono così trovati i valori di concentrazione e le associazioni riportate sopra nelle Tabelle 2-4. The concentration ranges to be used for the selected antibiotic products colistin, gentamicin, imipenem, meropenem, rifampicin, and tigecycline were chosen and their potentially active associations with the respective concentration values to be used were identified, having determined the MIC values for a large number of Klebsiella pneumoniae producing Klebsiella pneumoniae (KPC) clinical isolates, 204 Klebsiella pneumoniae producing Klebsiella pneumoniae (KPC) clinical isolates, belonging to all major circulating clones, previously characterized (Giani T. (2013 ) Eurosurveillance, Volume 18, Issue 22, May 30). Thus, the concentration values and associations reported above in Tables 2-4 were found.

Una volta identificate le concentrazioni da saggiare e le associazioni di antibiotici potenzialmente attive, si è proceduto a testare la sinergia degli stessi prodotti antibiotici e delle loro associazioni sopra indicate, usando il metodo dell’invenzione su ulteriori 39 isolati clinici di Klebsiella pneumoniae produttori di carbapenemasi, da infezioni invasive. Un ceppo di Escherichia coli ATCC-25922 ed uno di Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 sono stati utilizzati come controllo. Once the concentrations to be tested and the potentially active combinations of antibiotics were identified, the synergy of the same antibiotic products and their combinations indicated above was tested, using the method of the invention on a further 39 clinical isolates of Klebsiella pneumoniae producers of carbapenemases. , from invasive infections. One strain of Escherichia coli ATCC-25922 and one of Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 were used as controls.

Sono state quindi eseguite 39 analisi su altrettante piastre per microdiluizione da 96 pozzetti ciascuna, in cui i singoli sei antibiotici e le loro associazioni di due e tre prodotti erano stati distribuiti nelle posizioni e alle concentrazioni illustrate nella Figura 1. Le diluizioni degli antibiotici sono state fatte usando il mezzo di coltura Mueller Hinton “cation adjusted”, preparato di fresco, secondo le procedure standard descritte ad esempio in CLSI, 2012, Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria That Grow Aerobically; Approved Standard-Seventh Edition. M07-A9. Clinical and Laboratory Standards Institute, Wayne, PA., M07-A9. In ciascun pozzetto è stato aggiunto l’inoculo batterico sotto esame in modo da ottenere una soluzione contenente circa 5x10<5>CFU/ml. Dopo circa 16 ore di incubazione a circa 35°C, per i singoli antibiotici è stata misurata la MIC, e per le associazioni il valore di FIC calcolato come spiegato sopra. L’interpretazione dei valori di MIC è stata effettuata secondo i criteri EUCAST (linee guida dell’European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing), mediante determinazione visiva della MIC, andando a verificare il primo pozzetto, in ordine crescente di concentrazione, nel quale non vi è un evidente segno di crescita batterica. 39 analyzes were then performed on as many 96-well microdilution plates, in which the individual six antibiotics and their combinations of two and three products were distributed in the positions and concentrations shown in Figure 1. The antibiotic dilutions were made using freshly prepared Mueller Hinton “cation adjusted” culture medium according to standard procedures described for example in CLSI, 2012, Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria That Grow Aerobically; Approved Standard-Seventh Edition. M07-A9. Clinical and Laboratory Standards Institute, Wayne, PA., M07-A9. The bacterial inoculum under test was added to each well in order to obtain a solution containing about 5x10 <5> CFU / ml. After about 16 hours of incubation at about 35 ° C, the MIC was measured for the single antibiotics, and for the combinations the FIC value calculated as explained above. The interpretation of the MIC values was carried out according to the EUCAST criteria (guidelines of the European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing), by visual determination of the MIC, checking the first well, in increasing order of concentration, in which there is no it is a clear sign of bacterial growth.

Sul totale delle 39 prove eseguite è stato possibile individuare una indicazione terapeutica in 36/39 casi (92%). In 21 casi l’informazione è stata ottenuta dalla lettura del settore 1 della piastra, dato che l’isolato risultava sensibile contemporaneamente a colistina, tigeciclina e gentamicina. Nei restanti casi, dall’interpretazione del settore 2 della piastra, è stato possibile rilevare almeno una sinergia in 18 isolati. In particolare è stato possibile rilevare 24 sinergie (FIC < 0,5) e 22 possibili sinergie (FIC 0,5<X<0,7) su 162 combinazioni testate. Le associazioni per le quali è stato rilevato il maggior numero di casi di sinergia sono state colistina-rifampicina (16 casi di sinergia) e colistina-tigeciclina (14 casi di sinergia). Nel settore 3 della piastra, l’associazione dei tre antibiotici testati è risultata attiva in 294 casi su 312 associazioni testate. Fra le associazioni di tre antibiotici costantemente risultate più attive vi sono meropenemtigeciclina-gentamicina e meropenem-colistina-rifampicina. In questo caso si rileva visivamente una informazione di non crescita o di crescita del ceppo batterico, in base alla quale si stabilisce se vi sia, rispettivamente, sinergia o non sinergia tra gli antibiotici testati. Out of the total of 39 tests performed, it was possible to identify a therapeutic indication in 36/39 cases (92%). In 21 cases, the information was obtained from the reading of sector 1 of the plate, since the isolate was simultaneously sensitive to colistin, tigecycline and gentamicin. In the remaining cases, from the interpretation of sector 2 of the plate, it was possible to detect at least one synergy in 18 isolates. In particular, it was possible to detect 24 synergies (FIC <0.5) and 22 possible synergies (FIC 0.5 <X <0.7) on 162 tested combinations. The associations for which the greatest number of synergy cases was found were colistin-rifampicin (16 synergy cases) and colistin-tigecycline (14 synergy cases). In sector 3 of the plate, the association of the three antibiotics tested was found to be active in 294 cases out of 312 associations tested. Among the combinations of three antibiotics that have consistently been most active are meropenemtigecycline-gentamicin and meropenem-colistin-rifampicin. In this case, a non-growth or growth information of the bacterial strain is visually detected, on the basis of which it is established whether there is, respectively, synergy or non-synergy between the antibiotics tested.

In un numero limitato di casi non è stata rilevata alcuna sinergia tra i prodotti in associazione, essendo la MIC per i singoli prodotti uguale o inferiore alla MIC per la loro associazione. In a limited number of cases, no synergy was found between the combination products, being the MIC for the individual products equal to or lower than the MIC for their combination.

Ogni determinazione è stata effettuata in duplicato, ottenendo valori pressoché identici a riprova della elevata riproducibilità del metodo. Each determination was carried out in duplicate, obtaining almost identical values as proof of the high reproducibility of the method.

La presente invenzione è stata fin qui descritta con riferimento a una forma preferita di realizzazione. È da intendersi che possano esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, come definito dall’ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito riportate. The present invention has been described up to now with reference to a preferred embodiment. It is to be understood that there may be other embodiments that pertain to the same inventive core, as defined by the scope of the claims set out below.

Claims (12)

RIVENDICAZIONI 1. Un metodo per la valutazione della sinergia tra antibiotici nei confronti di ceppi batterici di Enterobacteriaceae non sensibili ai carbapenemi, comprendente i seguenti stadi: a. identificazione di associazioni di due o tre antibiotici potenzialmente attive verso detti ceppi batterici, e di rispettivi valori di concentrazione significativi da utilizzare per detti antibiotici da soli o in associazione tra loro, scelti all’interno degli intervalli di concentrazione effettivamente raggiungibili nel plasma di un paziente a seguito della somministrazione di detti antibiotici; b. distribuzione di detti antibiotici, da soli ed in associazioni di due e tre antibiotici, in un contenitore avente compartimenti separati in numero almeno uguale al numero di concentrazioni identificate, in modo da realizzare in ciascun compartimento uno di detti valori di concentrazione per diluizione in un adatto mezzo di coltura; c. aggiunta di un inoculo batterico scelto tra detti ceppi in ciascuno di detti compartimenti ed incubazione per 16-18 ore; d. determinazione dei valori di MIC dei singoli antibiotici e delle loro associazioni a due antibiotici, e calcolo dei valori di FIC per dette associazioni, e valutazione della sinergia tra i due antibiotici in base al valore di FIC calcolato; e. valutazione della sinergia tra tre antibiotici in base alla inibizione della crescita in presenza di detti tre antibiotici testati, rispetto ai valori di MIC degli stessi tre antibiotici presi singolarmente. CLAIMS 1. A method for the evaluation of the synergy between antibiotics against bacterial strains of Enterobacteriaceae not sensitive to carbapenems, comprising the following stages: to. identification of associations of two or three antibiotics potentially active towards said bacterial strains, and of respective significant concentration values to be used for said antibiotics alone or in combination with each other, chosen within the concentration ranges actually achievable in a patient's plasma following the administration of said antibiotics; b. distribution of said antibiotics, alone and in combinations of two and three antibiotics, in a container having separate compartments in a number at least equal to the number of identified concentrations, so as to achieve in each compartment one of said concentration values by dilution in a suitable culture medium; c. addition of a bacterial inoculum selected from said strains in each of said compartments and incubation for 16-18 hours; d. determination of the MIC values of the single antibiotics and their associations to two antibiotics, and calculation of the FIC values for said associations, and evaluation of the synergy between the two antibiotics based on the calculated FIC value; And. evaluation of the synergy between three antibiotics on the basis of growth inhibition in the presence of said three antibiotics tested, compared to the MIC values of the same three antibiotics taken individually. 2. Il metodo secondo la rivendicazione 1, in cui detti ceppi batterici sono ceppi di Klebsiella spp., Escherichia coli, Enterobacter spp. e Proteus mirabilis. The method according to claim 1, wherein said bacterial strains are strains of Klebsiella spp., Escherichia coli, Enterobacter spp. and Proteus mirabilis. 3. Il metodo secondo la rivendicazione 1, in cui detti ceppi batterici sono ceppi di Klebsiella pneumoniae produttori di Klebsiella pneumoniae Carbapenemasi (KPC). The method according to claim 1, wherein said bacterial strains are Klebsiella pneumoniae strains producing Klebsiella pneumoniae Carbapenemase (KPC). 4. Il metodo secondo la rivendicazione 1, in cui detto contenitore è una piastra per microdiluizioni da 96 pozzetti. The method of claim 1 wherein said container is a 96-well microdilution plate. 5. Il metodo secondo le rivendicazioni 1-4, in cui gli antibiotici identificati di cui si valuta la sinergia sono colistina, gentamicina, imipenem, meropenem, rifampicina e tigeciclina, e le concentrazioni significative da utilizzare per la distribuzione dell’antibiotico da solo sono identificate, all’interno dei seguenti intervalli, a raddoppio a partire dal valore limite inferiore dell’intervallo: <Antibiotici>Concentrazioni significative (µg/ml) colistina 0,25-16 tigeciclina 0,125-8 gentamicina 0,25-16 rifampicina 16-128 imipenem 4-128 meropenem 8-128 5. The method according to claims 1-4, wherein the identified antibiotics whose synergy is evaluated are colistin, gentamicin, imipenem, meropenem, rifampicin and tigecycline, and the significant concentrations to be used for the distribution of the antibiotic alone are identified, within the following intervals, doubling starting from the lower limit of the interval: <Antibiotics> Significant concentrations (µg / ml) colistin 0.25-16 tigecycline 0.125-8 gentamicin 0.25-16 rifampicin 16-128 imipenem 4-128 meropenem 8-128 6. Il metodo secondo la rivendicazione 5, in cui le associazioni di due e tre antibiotici di cui valutare la sinergia sono quelle di seguito indicate insieme ai rispettivi valori di concentrazione significative da utilizzare o agli intervalli di concentrazioni, in cui i valori da utilizzare sono identificati a raddoppio a partire dal valore limite inferiore dell’intervallo: Associazione di due antibiotici Concentrazioni significative (µg/ml) colistina 0,5-4 rifampicina 4 tigeciclina 0,25-1 colistina 0,5-4 gentamicina 1-2 meropenem 1-8 rifampicina 4 tigeciclina 1-0,125 imipenem 1-8 gentamicina 1 meropenem 1-8 tigeciclina 0,25-1 meropenem 1-8 colistina 2-4 imipenem 1-8 tigeciclina 0,25 tigeciclina 0,5 gentamicina 0,5-4 <Associazione di tre antibiotici>Concentrazioni significative (µg/ml) meropenem 8 rifampicina 4 tigeciclina 0,5 tigeciclina 1 rifampicina 4 gentamicina 1 meropenem 8 colistina 2 tigeciclina 0,5 meropenem 8 tigeciclina 0,5 gentamicina 1 imipenem 8 colistina 1 rifampicina 4 imipenem 8 colistina 2 tigeciclina 0,5 rifampicina 4 tigeciclina 0,5 colistina 2 meropenem 8 colistina 1 rifampicina 4 The method according to claim 5, wherein the associations of two and three antibiotics whose synergy is to be evaluated are those indicated below together with respective significant concentration values to be used or at intervals of concentrations, in which the values to be used are identified by doubling starting from the lower limit of the range: Combination of two antibiotics Significant concentrations (µg / ml) colistin 0.5-4 rifampicin 4 tigecycline 0.25-1 colistin 0.5-4 gentamicin 1-2 meropenem 1-8 rifampicin 4 tigecycline 1-0.125 imipenem 1-8 gentamicin 1 meropenem 1-8 tigecycline 0.25-1 meropenem 1-8 colistin 2-4 imipenem 1-8 tigecycline 0.25 tigecycline 0.5 gentamicin 0.5-4 <Combination of three antibiotics> Significant concentrations (µg / ml) meropenem 8 rifampicin 4 tigecycline 0.5 tigecycline 1 rifampicin 4 gentamicin 1 meropenem 8 colistin 2 tigecycline 0.5 meropenem 8 tigecycline 0.5 gentamicin 1 imipenem 8 colistin 1 rifampicin 4 imipenem 8 colistin 2 tigecycline 0.5 rifampicin 4 tigecycline 0.5 colistin 2 meropenem 8 colistin 1 rifampicin 4 7. Un kit di prodotti per la valutazione della sinergia tra antibiotici nei confronti di ceppi batterici di Enterobacteriaceae non sensibili ai carbapenemi, comprendente: un contenitore avente una pluralità di compartimenti separati, almeno tanti quante sono le concentrazioni di antibiotici di cui si vuole valutare la sinergia; prodotti antibiotici distribuiti all’interno di detti compartimenti in forma liofilizzata oppure in forma congelata pre-diluiti in un adatto mezzo di coltura; ed un foglietto illustrativo che descrive il metodo come definito nelle rivendicazioni 1-6. 7. A kit of products for the evaluation of the synergy between antibiotics against bacterial strains of Enterobacteriaceae not sensitive to carbapenems, comprising: a container having a plurality of separate compartments, at least as many as the concentrations of antibiotics for which one wishes to evaluate the synergy; antibiotic products distributed within said compartments in freeze-dried form or in frozen form pre-diluted in a suitable culture medium; and a leaflet describing the method as defined in claims 1-6. 8. Il kit secondo la rivendicazione 7, comprendente inoltre un contenitore separato con un adatto mezzo di coltura. The kit according to claim 7, further comprising a separate container with a suitable culture medium. 9. Il kit secondo la rivendicazione 7, in cui detti ceppi batterici sono ceppi di Klebsiella spp., Escherichia coli, Enterobacter spp. e Proteus mirabilis. The kit according to claim 7, wherein said bacterial strains are strains of Klebsiella spp., Escherichia coli, Enterobacter spp. and Proteus mirabilis. 10. Il kit secondo la rivendicazione 7, in cui detti ceppi batterici sono ceppi di Klebsiella pneumoniae produttori di Klebsiella pneumoniae Carbapenemasi (KPC). The kit according to claim 7, wherein said bacterial strains are Klebsiella pneumoniae strains producing Klebsiella pneumoniae Carbapenemase (KPC). 11. Il kit secondo la rivendicazione 7, in cui detto contenitore è una piastra per microdiluizioni da 96 pozzetti. The kit of claim 7 wherein said container is a 96-well microdilution plate. 12. Il kit secondo le rivendicazioni 7-11, comprendente gli antibiotici e le loro associazioni come definite nelle rivendicazioni 5 e 6.The kit according to claims 7-11, comprising the antibiotics and their associations as defined in claims 5 and 6.
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