Mój układ odpornościowy jest nadal na hipernapędzie od tego, co mogło być grypą 3 tygodnie temu. Kwalifikuję moją autodiagnozę, ponieważ nigdy nie miałem testu, aby powiedzieć, czy wirusy lub bakterie zaatakowały moje ciało.
Długo zastanawiałem się, dlaczego taka diagnostyka nie jest w rutynowym użyciu. Biologia molekularna była pionierem w genetycznych szczegółach bakterii i ich wirusów w latach 70-tych, a do tej pory większość naszych patogenów ma sekwencjonowane genomy.
Szybki, łatwy i wczesny sposób odróżniania infekcji wirusowych od bakteryjnych miałby ogromny wpływ na:
– dostarczanie antybiotyków i leków przeciwwirusowych do tych, którzy naprawdę ich potrzebują.
– ograniczenie rozprzestrzeniania się poprzez diagnozowanie ludzi przy pierwszym złowieszczym łaskotaniu w gardle lub kapaniu – lub wcześniej.
– ujawnienie nowych wariantów wirusów lub trendów epidemiologicznych.
W dwóch artykułach we wczorajszym PLOS One, naukowcy opisują potężne sygnatury ekspresji genów, które odróżniają infekcje wirusowe od bakteryjnych. W przeciwieństwie do tradycyjnej diagnostyki, która wymaga wielu dni na hodowlę patogenów, nowe testy zwracają uwagę na odpowiedź gospodarza – nas. Które mRNA wytwarzane przez nasze ciała odzwierciedlają, które geny są aktywne. Mogę powiedzieć, że jest to ważna wiadomość, ponieważ lista firm farmaceutycznych, z którymi badacze ujawniają powiązania, jest prawie tak długa jak papiery.
Utrzymujący się wpływ chorób zakaźnych na nas jest jasny od indywidualnych tragedii do działów pomocy doraźnej wypełnionych ofiarami grypy. Ostatniego lata New York Times opisał szybką i niepotrzebną śmierć 12-letniego Rory’ego Stauntona w NYU Langone Medical Center, spowodowaną błędną komunikacją i nierozpoznaniem infekcji bakteryjnej. A ta mapa pokazuje rozprzestrzenianie się obecnej grypy.
ZAWSZE TO ZROBIMY
Pomimo tendencji programu Today show do omawiania bakterii przy jednoczesnym pokazywaniu grafiki wirusów, te dwie są zupełnie inne. Bakterie są komórkami i są żywe; wirusy nie są ani jednym, ani drugim. Tak więc odróżnienie ich od siebie powinno być proste, a w rzeczywistości istnieje już kilka sposobów, aby to zrobić.
1. Szybki test oparty na przeciwciałach wykrywa węglowodan pochodzący od Streptococcus pyogenes, bakterii odpowiedzialnej za anginę, liszajec i szkarlatynę. Zabiła ona wynalazcę Muppetów, Jima Hensona, a także młodego Rory’ego Stauntona. Test daje wyniki w ciągu 15 minut, ale ponieważ nie jest tak dokładny jak hodowla, Amerykańska Akademia Pediatrii, Amerykańskie Towarzystwo Chorób Serca i Amerykańskie Towarzystwo Chorób Zakaźnych zalecają wykonanie zapasowych posiewów z gardła.
2. System BACcel firmy Accelerate Diagnostics wykorzystuje zautomatyzowaną mikroskopię i komputerową analizę obrazu do badania patogenów, zapewniając diagnozę w ciągu 2 godzin i analizę oporności na antybiotyki w ciągu 6 godzin. Technologia ta została opracowana z myślą o infekcjach związanych z ranami i urazami na polu walki.
3. Naukowcy z Ben-Gurion University of the Negev opracowali test, który generuje różne wzory bioluminescencji z białych krwinek narażonych na działanie bakterii lub wirusów. Wykorzystuje on luminol, materiał, którego Prawo i porządek używa do podświetlania krwi na miejscach zbrodni. Podobnie jak metody przedstawione w PLOS One, badanie to śledzi reakcję gospodarza, a nie dowody pochodzące od patogenu.
4. Test BC-GP firmy Nanosphere Inc. podkreśla geny kodujące oporność na antybiotyki w tuzinie gatunków paciorkowców, gronkowców, enterokoków i listerii, które odpowiadają za 65% zakażeń krwi. Urządzenie jest zatwierdzone przez FDA i może sprawdzić posiewy krwi w ciągu 2,5 godziny. Geny oporności na antybiotyki przelatują z bakterii do bakterii, jak statki kosmiczne wędrujące między planetami układu słonecznego.
5. W lipcu ubiegłego roku FDA zatwierdziła test BD MAX MRSA firmy Becton, Dickinson and Company, który zbiera, wzmacnia i fluoryzuje MRSA (metycylinooporny Staphylococcus aureus) w wymazach z nosa. Jest on przeznaczony do zapobiegania lub kontrolowania rozprzestrzeniania się w placówkach służby zdrowia, a nie do diagnozowania.
6. Mówiąc o smarkaniu, Projekt Mikrobiomu Nosa poszukuje wskazówek dotyczących mikrobiomu DNA, które wskazują, że grypa przejdzie we wtórne bakteryjne zapalenie płuc. Projekt pochodzi z Genomic Sequencing Center for Infectious Diseases w J. Craig Venter Institute, który przygląda się DNA z każdego miejsca we wszechświecie, włączając w to, teraz, wypchane nosowe korytarze.
ŚLEDZENIE GOSPODARZA, NIE PATOGENU
Nowe podejścia łączą specyficzność podejścia genetycznego z narzędziem obliczeniowym do sortowania przez odpowiedzi tysięcy genów. Narzędzie to, zwane bayesowskim modelem sparse factor, wyzerowuje geny, których ekspresja różni się znacznie u osób narażonych/zainfekowanych i nie narażonych. Matematyka agreguje również geny, które uczestniczą w tych samych ścieżkach biochemicznych, co może zrekompensować fakt, że poziom ekspresji genu niekoniecznie przewiduje znaczenie odpowiadającego mu białka.
Badacze, Geoffrey Ginsburg, MD, PhD, Director, Genomic Medicine, Duke Institute for Genome Sciences & Policy, Christopher Woods, MD, MPH, również w Duke, i współpracownicy przeprowadzili dwa zestawy eksperymentów, jeden na bakteriach, drugi na wirusach.
W pracy dotyczącej bakterii, badacze uzyskali „klasyfikator molekularny” do wykrywania S. aureus u myszy i wykorzystali go do opracowania podobnego narzędzia dla ludzi. „Analiza czynnikowa” sprowadziła dane z 9,109 wyrażonych genów do 79 czynników, które okazały się wystarczające do odróżnienia infekcji S. aureus od infekcji E. coli od braku infekcji. Mogła również odróżnić MRSA od wrażliwego na metycylinę S. aureus (MSSA).
Badanie wirusowe przyjrzało się ekspresji genów u 24 zdrowych młodych ludzi, którzy zgłosili się na ochotnika, aby mieć grypę H1N1 A wciągniętą do nosa i 17, którzy zachorowali na H3N2. Stało się to w „specjalnie zbudowanej klinice kwarantanny” w Londynie, powiązanej z Retroscreen Virology Limited Retroscreen Virology Limited, która niedawno ogłosiła zarażenie swojego tysięcznego ochotnika w dążeniu do opracowania leków przeciwwirusowych.
Ochotnicy oddawali krew trzy razy dziennie przez tydzień, z której badacze wyodrębnili charakterystyczne mRNA odzwierciedlające geny wyrażone w odpowiedzi na wyzwanie wirusowe. Pojawili się zwykli podejrzani, tacy jak cele interferonu. Ponieważ wciąganie wirusa grypy w laboratorium nie jest do końca normalną sytuacją, badacze zatwierdzili test na próbkach krwi pobranych od pacjentów oddziału ratunkowego z H1N1 w 2009 roku, wraz z zaślepionymi kontrolami.
Badacze dowiedzieli się, obserwując ochotników, że objawy grypy pojawiają się od jednego do trzech dni po zakażeniu. To dużo czasu dla osoby, która czuje się dobrze, ale pluje wirusami przy każdym wydechu. Sygnatura ekspresji genów świadcząca o tym, że wirusy się zadomowiły, pojawia się nieco ponad dobę po zakażeniu. Więc ktoś kichnął w pracy może mieć test i dowiedzieć się, że grypa się zbliża, wystarczająco szybko, aby zostać w domu następnego dnia i powstrzymać rozprzestrzenianie się. To było potrzebne przez lata.
„Test, który mógłby zidentyfikować osoby narażone na grypę przed wystąpieniem objawów byłby ważnym i użytecznym narzędziem do kierowania decyzjami dotyczącymi leczenia, szczególnie przy ograniczonej ilości leków przeciwwirusowych”, powiedział Dr. Woods.
Dodał dr Ginsburg: „Te badania pokazują, że analiza czynników genomowych wykazuje obietnicę dla wczesnego wykrywania i dokładnego diagnozowania grypy i gronkowca.” Zespół pracuje teraz nad tym, jak najlepiej przenieść testy na przeciętnego człowieka – takiego jak ja, trzy tygodnie temu.
.