Achtergrond

De eerste keus therapie voor een invasieve aspergillose is een behandeling met een anti-fungaal middel uit de klasse van de azolen. Aspergillus fumigatus is de belangrijkste verwekker van een invasive aspergillose. Vanaf het begin van deze eeuw zien we echter het ontstaan van azol resistentie in A. fumigatus isolaten. Die incidentie van azol resistentie wisselt per jaar en zit tussen de 5 en 20%. In >99% van de azol resistente isolaten wordt de resistentie veroorzaakt door mutaties in het Cyp51A gen. Dit gen codeert voor ergosterol synthetase en speelt een belangrijke rol in de synthese van ergosterol. Ergosterol is een essentiële bouwsteen van de schimmel celmembraan. Cyp51A is tevens het aangrijpingspunt van de azolen. De mutaties in het Cyp51A gen zorgen er voor dat de azolen minder goed binden aan het enzym. Echter een keerzijde is dat dit ook ten koste gaat van de activiteit van het enzym. Om daar weer voor te compenseren zijn er een aantal compensatoire mutaties in de promotor regio van het gen ontstaan. Het betreft hier een insertie van een repeterende sequentie (Tandem Repeat) in de promotorregio van het Cyp51A gen wat zorgt voor een hogere expressie van het gen. De bekendste promotor mutaties zijn de TR34 en TR46. De combinatie van puntmutaties in het Cyp31A gen gecombineerd met een TR34 of TR46 mutaties zorgt voor >99 % van alle in het UMCU gevonden azol resistentie in A. fumigatus, daarvan is ongeveer 70% de TR34/L98H mutatie. In de literatuur zijn nog andere mutaties of zelfs andere resistentie mechanismen beschreven maar die zijn zeldzaam.

Interpretatie

De azol resistentie PCR welke in het UMCU uitgevoerd wordt bestaat in feite uit 3 afzonderlijke tests. De PCR detecteert de aanwezigheid van de TR34 en de TR46 promotor mutatie en kan daarmee 99% van alle azol resistenties in A. fumigatus aantonen. Daarnaast wordt ook de aanwezigheid van het Cyp51A gen zelf aangetoond. Het aantonen van het Cyp51A gen maar zonder detectie van de Tandem Repeat mutaties geeft aan dat het zeer waarschijnlijk een azol gevoelige A. fumigatus betreft. Omdat de mate van resistentie bij deze mutaties kan verschillen en omdat er in een klein deel van de resistente A. fumigatus isolaten (<1%) een ander resistentie mechanisme speelt geeft de klassieke fenotypische gevoeligheidsbepaling de definitieve gevoeligheid.

Toepassing

De azol resistentie PCR kan verricht worden op gekweekte A. fumigatus isolaten maar ook op directe materialen. Van het Cyp51A gen is maar een enkele kopie aanwezig in het genoom van A. fumigatus. Dat maakt dat deze PCR weinig gevoelig is in vergelijking met bv een A. fumigatus PCR gericht tegen het ribosomale DNA waarvan er enkele tientallen kopieën per genoom aanwezig zijn. Indien de azol resistentie PCR het Cyp51A gen niet aantoont kan er geen uitspraak gedaan worden over de aanwezigheid van azol resistentie. Echter gezien de lage gevoeligheid van de PCR is deze test niet geschikt om een Aspergillus infectie uit te sluiten. Mede hierdoor wordt een azol resistentie PCR alleen uitgevoerd op BAL materialen van een verdachte patiënt met een BAL galactomannan >1.0. En op steriele materialen indien er een sterke verdenking is op een schimmelinfectie (bv bij positieve microscopie).