На сегодняшний день не существует методов, которые могут быстро и точно обнаружить патогены в крови, чтобы диагностировать системные инфекции кровотока, которые могут привести к опасному для жизни сепсису. Стандартным методом выявления таких передающихся с кровью инфекций является посев крови, но для его завершения требуются дни, патогены выявляются только у менее чем 30% пациентов с молниеносными инфекциями, и он не может обнаружить токсичные фрагменты мертвых патогенов, которые также вызвать преувеличенные воспалительные реакции, ведущие к сепсису.
Биомаркеры, указывающие на усиление воспаления, используются в клинической практике при лечении пациентов с сепсисом; однако они не могут отличить воспаление, вызванное инфекционными патогенами, от воспаления, вызванного неинфекционными причинами, такими как ожоги, травмы и операции.
Теперь команда Wyss Institute во главе с Дональдом Ингбером сообщает в eBioMedicine, что заполнила эту пустоту быстрым и специфическим диагностическим тестом, который может помочь врачам в течение часа решить, есть ли у пациента системная инфекция и его следует госпитализировать для агрессивной интервенционной терапии. Потенциал этого анализа для обнаружения патогенных материалов был продемонстрирован как в исследованиях на животных, так и в проспективном клиническом исследовании на людях, результаты которого также предполагают, что он также может служить в качестве дополнительной диагностики для мониторинга эффективности антибиотиков и диализоподобных методов лечения сепсиса.
"Наша технология обнаружения патогенов решает обе дилеммы: она быстро сообщает о наличии инфекционных патогенов в организме даже на ранних стадиях инфекции до развития сепсиса. И он может более точно идентифицировать пациентов, у которых чрезмерное воспаление вызвано системной инфекцией, а не другими причинами," сказал Дональд Ингбер, M.D., Ph.D., директор-основатель Института Висса, профессор биологии сосудов Гарвардской медицинской школы и программы биологии сосудов в Бостонской детской больнице Джуда Фолкман, а также профессор биоинженерии в Гарварде Джон А. Школа инженерии и прикладных наук Полсона. "Этот анализ может по-настоящему изменить правила игры в этой клинической области, а также должен привести к более разумному использованию антибиотиков, помогая снизить тревожный рост, который мы наблюдаем у устойчивых к антибиотикам организмов."
"В когорте пациентов отделения неотложной помощи с подозрением на сепсис мы увидели, что анализ выявлял инфекцию в течение часа у 85% пациентов, у которых проявлялись клинические симптомы сепсиса, и, что не менее важно, он не позволял ложно прогнозировать инфекцию у здоровых субъектов или пациентов с воспаление, вызванное другими причинами, такими как травма. С другой стороны, культуры крови, которые мы проводили параллельно с теми же образцами, выявляли патогены только в 18% случаев," сказал Натан Шапиро, M.D., Ph.D., Директор по трансляционным исследованиям в Центре исследований сосудистой биологии BIDMC, который работал с командой Ингбера над проведением клинического исследования. "Это подчеркивает прогресс, который представляет эта технология."
Диагностический анализ основан на FcMBL, генетически модифицированном патоген-связывающем белке, ранее разработанном Ингбером и Майклом Супер, старшим научным сотрудником Wyss, который является со-руководителем усилий Института по обнаружению патогенов. FcMBL связывается с патогенами и высвобождаемыми патогенами фрагментами, известными как патоген-ассоциированные молекулярные паттерны (PAMP), распознавая молекулы углеводов на их поверхности.
Предыдущие усилия команды Ингбера в Институте Висса позволили установить FcMBL в качестве ключевого компонента передового диализно-подобного терапевтического устройства для извлечения патогенов, а также метода быстрого извлечения инфекционных патогенов из сложных клинических образцов для их идентификации и определения антител. восприимчивость.
"В нашей последней работе мы показываем, что тест на обнаружение патогенов на основе FcMBL значительно быстрее и точнее, чем любой другой доступный тест на системную инфекцию. В настоящее время мы работаем над тем, чтобы подготовить его к высокопроизводительному использованию в клинических условиях и в местах оказания медицинской помощи, а также над его дальнейшим ускорением," сказал Марк Картрайт, доктор философии.D., научный сотрудник Института Висса и ведущий автор исследования.
В качестве предварительного условия для своего клинического исследования команда Института Висса успешно протестировала анализ на моделях заражения патогенными бактериями E на крысах и свиньях. бактерии кишечной палочки.
"Модели на животных ясно показали нам, что анализ может точно отслеживать выбросы PAMP, высвобождаемых во время терапии антибиотиками, или остаточные инфекционные материалы PAMP, даже если в крови больше не циркулируют живые бактерии, но они остаются скрытыми во внутренних органах. Таким образом, этот анализ может быть отличным инструментом для мониторинга текущей инфекции и реакции на антибиотики и диализоподобные методы лечения тяжелых инфекций и сепсиса," сказал Майк Супер, доктор философии.D.
В совокупности полученные данные свидетельствуют о том, что технология обнаружения патогенов на основе FcMBL с ее быстрым временем обращения, высокой чувствительностью и широкой специфичностью по отношению к вызывающим инфекцию патогенам может обеспечить реальный прогресс в диагностике опасных для жизни инфекций как в лабораториях клинической микробиологии, так и в точечных лабораториях. учреждения по уходу.