Immuunijärjestelmäni on edelleen hyperajossa siitä, mikä saattoi olla flunssa 3 viikkoa sitten. Pätevöitän itsediagnoosini, koska minulle ei ole koskaan tehty testiä, joka kertoisi, ovatko virukset vai bakteerit tunkeutuneet elimistööni.
Olen jo pitkään ihmetellyt, miksei tällainen diagnostiikka ole rutiinikäytössä. Molekyylibiologia teki 1970-luvulla uraauurtavaa työtä bakteerien ja niiden virusten geneettisten yksityiskohtien selvittämiseksi, ja nykyään useimpien taudinaiheuttajiemme genomit on sekvensoitu.
Nopealla, helpolla ja varhaisessa vaiheessa käyttöön otettavalla menetelmällä, jolla virus- ja bakteeri-infektiot voitaisiin erottaa toisistaan, olisi valtava vaikutus, sillä:
– antibiootit ja viruslääkkeet saataisiin niille, jotka niitä todella tarvitsevat.
– rajoittamalla leviämistä diagnosoimalla ihmiset ensimmäisestä pahaenteisestä kurkun kutinasta tai tiputtelusta – tai jo sitä ennen.
– paljastamalla uusia virusvariantteja tai epidemiologisia suuntauksia.
Kahdessa eilisessä PLOS One -lehdessä ilmestyneessä artikkelissa tutkijat kuvaavat tehokkaita geeniekspressiosignaareja, joiden avulla virus- ja bakteeri-infektiot voidaan erottaa toisistaan. Toisin kuin perinteisessä diagnostiikassa, jossa taudinaiheuttajien viljeleminen vie päiviä, uudet testit korostavat isännän – meidän – vastetta. Kehomme tuottamat mRNA:t heijastavat, mitkä geenit ovat aktiivisia. Voin kertoa, että tämä on tärkeä uutinen, koska luettelo lääkeyrityksistä, joihin tutkijat ilmoittavat olevansa yhteydessä, on melkein yhtä pitkä kuin paperit.
Tartuntatautien jatkuva vaikutus meihin on selvä yksittäisistä tragedioista influenssan uhreja täynnä oleviin päivystysosastoihin. Viime kesänä New York Times kertoi 12-vuotiaan Rory Stauntonin nopeasta ja tarpeettomasta kuolemasta NYU Langone Medical Centerissä, joka johtui virheellisestä viestinnästä ja epäonnistumisesta bakteeri-infektion tunnistamisessa. Ja tämä kartta osoittaa nykyisen flunssan leviämisen.
AIKAISESTI TEKEMÄLLÄ
Huolimatta siitä, että Today Show’ssa on tapana keskustella bakteereista samalla kun näytetään grafiikoita viruksista, nämä kaksi ovat aivan erilaisia. Bakteerit ovat soluja ja eläviä; virukset eivät ole kumpaakaan. Niiden erottamisen pitäisi siis olla yksinkertaista, ja itse asiassa siihen on jo olemassa useita tapoja.
1. Vasta-ainepohjainen pikatesti havaitsee Streptococcus pyogenes -bakteerista peräisin olevan hiilihydraatin, joka on streptokokin, impetigon ja tulirokon takana. Se tappoi Muppet-keksijä Jim Hensonin sekä nuoren Rory Stauntonin. Testi antaa tulokset 15 minuutissa, mutta koska se ei ole yhtä tarkka kuin viljely, American Academy of Pediatrics, American Heart Association ja Infectious Disease Society of America suosittelevat kurkkuviljelmien varmuuskopiointia.
2. Accelerate Diagnosticsin BACcel-järjestelmä käyttää automaattista mikroskooppia ja tietokonepohjaista kuva-analyysiä patogeenien silmäilemiseen, ja se tuottaa diagnoosin kahdessa tunnissa ja antibioottiresistenssianalyysin kuudessa tunnissa. Teknologia on kehitetty taistelukentällä esiintyviä haavoihin ja traumoihin liittyviä infektioita varten.
3. Ben-Gurion University of Negevin tutkijat kehittivät testin, joka tuottaa erilaisia bioluminesenssikuvioita bakteereille tai viruksille altistuneista valkosoluista. Se käyttää luminolia, jota Law and Order käyttää veren korostamiseen rikospaikoilla. PLOS One -julkaisussa esiteltyjen lähestymistapojen tavoin tämä testi seuraa isännän vastetta eikä patogeenin todisteita.
4. Nanosphere Inc:n BC-GP-testi tuo esiin antibioottiresistenssiä koodaavia geenejä kymmenissä streptokokki-, stafylokokki-, enterokokki- ja listerialajeissa, jotka aiheuttavat 65 prosenttia verenkiertoinfektioista. Se on FDA:n hyväksymä, ja sillä voidaan tarkistaa veriviljelyt 2,5 tunnissa. Antibioottiresistenssigeenit vaeltavat bakteerista toiseen kuin tähtialukset, jotka vaeltavat aurinkokunnan planeettojen välillä.
5. Viime heinäkuussa FDA hyväksyi Becton, Dickinson and Companyn BD MAX MRSA -määrityksen, joka kerää, monistaa ja fluoresoi MRSA:ta (metisilliinille vastustuskykyinen Staphylococcus aureus) nenänäytteistä. Se on tarkoitettu pikemminkin estämään tai valvomaan leviämistä terveydenhuoltoympäristöissä kuin diagnosointiin.
6. Räkätaudista puheen ollen, nenän mikrobiomiprojektissa etsitään mikrobien DNA:sta vihjeitä siitä, että flunssa etenee sekundaariseksi bakteeriperäiseksi keuhkokuumeeksi. Hanke on J. Craig Venter -instituutin tartuntatautien genomisen sekvensoinnin keskuksen (Genomic Sequencing Center for Infectious Diseases) hanke, joka tutkii DNA:ta kaikkialta maailmankaikkeudesta, mukaan lukien nyt myös täytetyistä nenäkäytävistä.
Jäljitämme isäntää, emme patogeeniä
Uudet lähestymistavat yhdistävät geneettisen lähestymistavan spesifisyyden laskennalliseen työkaluun, jolla voidaan lajitella tuhansien geenien vasteet läpi. Työkalu, jota kutsutaan Bayesin harvaksi tekijämalliksi, nollaa geenit, joiden ilmentyminen vaihtelee paljon altistuneilla/infektoituneilla ja altistumattomilla ihmisillä. Matematiikka yhdistää myös geenejä, jotka osallistuvat samoihin biokemiallisiin reitteihin, mikä voi kompensoida sitä, että geenin ilmentymistaso ei välttämättä ennusta vastaavan proteiinin merkitystä.
Tutkijat, Geoffrey Ginsburg, MD, PhD, johtaja, genomilääketiede, Duke Institute for Genome Sciences & Policy, Christopher Woods, MD, MPH, niin ikään Dukessa, ja kollegat tekivät kaksi koesarjaa, toinen bakteereilla, toinen viruksilla.
Bakteeritutkimuksessa tutkijat johtivat ”molekyyliluokittimen” S. aureuksen havaitsemiseksi hiirissä ja käyttivät sitä ohjaamaan samanlaisen työkalun kehittämistä ihmisille. ”Faktorianalyysi” kiehautti 9 109 ilmentyneen geenin tiedot 79 tekijään, jotka osoittautuivat riittäviksi erottamaan S. aureus -infektion E. coli -infektiosta siitä, ettei infektiota ole. Sillä pystyttiin myös erottamaan MRSA metisilliinille herkästä S. aureuksesta (MSSA).
Virustutkimuksessa tarkasteltiin geeniekspressiota 24 terveellä nuorella ihmisellä, jotka vapaaehtoisesti saivat H1N1-influenssa A:ta nenäänsä, ja 17:llä, jotka saivat H3N2-influenssan. Tämä tapahtui Lontoossa sijaitsevalla ”tarkoitusta varten rakennetulla karanteeniklinikalla”, joka kuuluu Retroscreen Virology Limited -yritykseen Retroscreen Virology Limited, joka ilmoitti hiljattain tartuttaneensa tuhannen vapaaehtoisensa pyrkiessään kehittämään viruslääkkeitä.
Vapaaehtoiset luovuttivat verta kolmesti päivässä viikon ajan, josta tutkijat saivat selville paljastavat mRNA:t, jotka heijastavat vastauksena virushaasteeseen ilmentyviä geenejä. Esiin tulivat tavanomaiset epäillyt, kuten interferonin myöhemmät kohteet. Koska influenssaviruksen nuuskaaminen laboratoriossa ei ole aivan normaali tilanne, tutkijat validoivat testin verinäytteillä, jotka otettiin vuonna 2009 H1N1-infektioon sairastuneilta päivystyspoliklinikkapotilailta, sekä sokkoutetuilla kontrolleilla.
Vapaaehtoisia havainnoimalla tutkijat saivat selville, että influenssaoireet ilmaantuvat yhdestä kolmeen päivää tartunnan jälkeen. Se on paljon aikaa ihmiselle, joka voi tuntea olonsa hyväksi, mutta oksentaa viruksia jokaisella uloshengityksellä. Geeniekspressiosignaali siitä, että virukset ovat asettuneet aloilleen, näkyy hieman yli vuorokauden kuluttua tartunnasta. Työpaikalla aivastettu henkilö voi siis tehdä testin ja saada selville, että flunssa uhkaa, riittävän pian, jotta hän voi jäädä seuraavana päivänä kotiin ja pysäyttää leviämisen. Tätä on kaivattu jo vuosia.
”Testi, jolla voitaisiin tunnistaa flunssalle altistuneet henkilöt ennen oireiden alkamista, olisi tärkeä ja hyödyllinen väline hoitopäätösten ohjaamisessa, etenkin kun viruslääkkeiden määrä on rajallinen”, sanoo tohtori Woods.
Lisää tohtori Ginsburg: ”Nämä tutkimukset osoittavat, että genomitekijöiden analyysi on lupaava keino flunssan ja stafylokokin varhaiseen havaitsemiseen ja tarkkaan diagnosointiin.” Ryhmä työskentelee nyt sen parissa, miten testit saataisiin parhaiten vietyä tavalliselle ihmiselle – kuten minulle kolme viikkoa sitten.
Mitä?