Neuer genomischer Marker für Tuberkulose kann helfen, Patienten zu identifizieren, die die Krankheit entwickeln werden

Neuer genomischer Marker für Tuberkulose kann helfen, Patienten zu identifizieren, die die Krankheit entwickeln werden
Neuer genomischer Marker für Tuberkulose kann helfen, Patienten zu identifizieren, die die Krankheit entwickeln werden
Anonim

Es könnte bald möglich sein, Patienten zu identifizieren, die an Tuberkulose erkranken werden, da Wissenschaftler krankheitsspezifische Veränderungen im Blut festgestellt haben. Diese Ergebnisse stammen aus einer internationalen Studie, die in der Zeitschrift Nature vom 19. August veröffentlicht und von Ärzten und Forschern des Nationwide Children's Hospital unter Verwendung von Blutprofilierungstechniken zum Verständnis von Infektionen durchgeführt wurde.

Tuberkulose (TB) wird durch das Bakterium Mycobacterium tuberculosis verursacht, das normalerweise die Lunge angreift und bei unsachgemäßer Behandlung tödlich sein kann.Obwohl TB in den Vereinigten Staaten nicht mehr eine der Haupttodesursachen ist, bleibt sie in weiten Teilen der Welt eine Epidemie. Ein Drittel der Weltbevölkerung ist mit den Mikroben infiziert, die TB verursachen; Die meisten mit M. tuberculosis infizierten Menschen bleiben jedoch bei latenter TB asymptomatisch. Menschen mit latenter Tuberkulose haben ein Lebenszeitrisiko von 10 Prozent, an aktiver Tuberkulose zu erkranken, aber aktuelle Tests können nicht feststellen, welche Personen die Krankheit entwickeln werden.

"Tools zur Diagnose von Infektionen wie TB, Bronchiolitis und Lungenentzündung wurden entwickelt und werden aktiv eingesetzt, um Patienten als mit bestimmten Krankheitserregern infiziert zu klassifizieren, aber wir können immer noch nicht vorhersagen, wie jede Person auf die Infektion reagieren wird “, sagte einer der Autoren der Studie, Octavio Ramilo, MD, Leiter der Abteilung für Infektionskrankheiten am Nationwide Children’s Hospital. "Es ist schwierig, die Behandlungsergebnisse vorherzusagen, und das ist ein echtes Problem."

Um dieses Problem zu bekämpfen, verwenden Dr. Ramilo und Asuncion Mejias, MD, Forscher am Zentrum für Impfstoffe und Immunität im Forschungsinstitut des Nationwide Children's Hospital, Microarray-Technologie, um Blutprofile bei Patienten zu entwickeln, die für Infektionskrankheiten spezifisch sind.

"Jeder Infektionserreger, sei es ein Virus oder ein Bakterium, interagiert auf einzigartige Weise mit menschlichen Immunzellen, indem er Proteine ​​auf weißen Blutkörperchen auslöst", sagte Dr. Mejias. „Wir können Muster zwischen den aktivierten Proteinen der weißen Blutkörperchen identifizieren und eine eindeutige ‚Signatur‘für jeden Infektionserreger identifizieren.“

Dr. Die Forschung von Ramilo und Mejias – ebenfalls Fakultätsmitglieder am Ohio State University College of Medicine – hat gezeigt, dass die Genexpressions-Microarray-Technologie verwendet werden kann, um die Entwicklung von Transkriptionssignaturen im Blut zu unterstützen.

"Diese Technologie ermöglicht es uns, das ganze Bild einer Infektion mit einer einzigen Blutprobe zu sehen, was ein wirklich leistungsfähiges Werkzeug für die Klinik ist", sagte Dr. Mejias.

Es ist diese Genexpressions-Microarray-Technologie, die es einer internationalen Gruppe von Forschern, darunter Dr. Ramilo und Mejias sind Teil von, um die erste vollständige Beschreibung der transkriptionellen Signatur von TB im Blut bereitzustellen.

Die Studie untersuchte und verglich Blut von Patienten in London, England und Kapstadt, Südafrika, die an aktiver TB, latenter TB oder ohne TB litten. Das Team entwickelte genomweite Transkriptionsprofile für jeden der Patienten und entdeckte ein bestimmtes Merkmal oder eine „Signatur“des Blutes von Patienten mit aktiver TB. Röntgenaufnahmen von Patienten mit dieser Signatur stimmten mit Anzeichen einer aktiven TB überein.

"Die Studie zeigt zum ersten Mal, dass die transkriptionelle Signatur im Blut mit dem Ausmaß der Erkrankung bei aktiven TB-Patienten korreliert", sagte Dr. Ramilo. "Es bestätigt die Idee, dass diese Transkriptionssignatur ein genauer Marker für eine TB-Infektion ist."

Das Team fand auch heraus, dass eine Untergruppe von Patienten mit latenter TB ähnliche Signaturen aufwies wie Patienten mit aktiver TB.

"Die Signatur einer aktiven TB, die bei 10 bis 20 Prozent der Patienten mit latenter TB beobachtet wurde, kann diejenigen Personen identifizieren, die eine Krankheit entwickeln werden, aber Längsschnittstudien sind erforderlich, um dies zu beurteilen", sagte Dr. Ramilo.

Die transkriptionelle Signatur war bei aktiven TB-Patienten nach zwei Monaten vermindert und 12 Monate nach der Behandlung vollständig erloschen.

"Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Transkriptionssignatur im Blut aktiver TB-Patienten verwendet werden könnte, um zu überwachen, wie gut die Behandlung eines Patienten anschlägt", sagte Dr. Ramilo.

Dr. Mejias sagt, dass diese Studie die Macht unterstreicht, die die Mikroarray-Technologie zur Genexpression für die Diagnose und Behandlung von Infektionskrankheiten haben könnte, da die transkriptionellen Signaturen des Blutes nicht auf TB beschränkt sind. Derzeit entwickeln die Ermittler für Infektionskrankheiten am Nationwide Children's Hospital anhand von Blutproben von Kindern mit Broncholitis und Lungenentzündung Transkriptionssignaturen und planen, die Ergebnisse mit klinischen Ergebnissen zu korrelieren, ähnlich wie bei der jüngsten TB-Studie.

"Es scheint, dass wir ein Instrument entwickeln, das nicht nur Infektionskrankheiten diagnostizieren, sondern auch den Schweregrad anzeigen und schließlich vorhersagen kann, bei welchen Patienten ein Risiko für die Entwicklung fortgeschrittener Symptome besteht.Diese Fähigkeiten werden dringend benötigt, um die Genesung von Patienten nach Infektionen zu verbessern", sagte Dr. Ramilo.

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