Το τεστ που βασίζεται στο CRISPR χρησιμοποιεί ένα μικρό δείγμα αίματος και μπορεί να δώσει αποτελέσματα εντός δύο ωρών
Ερευνητές της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Tulane ανέπτυξαν ένα νέο εξαιρετικά ευαίσθητο τεστ αίματος για τη φυματίωση (ΤΒ) που ελέγχει για θραύσματα DNA του βακτηρίου Mycobacterium tuberculosis που προκαλεί τη θανατηφόρα ασθένεια.
Το τεστ θα μπορούσε να δώσει στους γιατρούς ένα νέο εργαλείο για να εντοπίσουν γρήγορα τη φυματίωση και στη συνέχεια να μετρήσουν εάν οι φαρμακευτικές θεραπείες είναι αποτελεσματικές παρακολουθώντας τα επίπεδα DNA από το παθογόνο που κυκλοφορεί στην κυκλοφορία του αίματος, σύμφωνα με μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό The Lancet Microbe.
Η φυματίωση είναι πλέον η δεύτερη πιο θανατηφόρα μολυσματική ασθένεια στον κόσμο, πίσω μόνο από τον COVID-19. Το 2020, υπολογίζεται ότι 10 εκατομμύρια άνθρωποι προσβλήθηκαν από φυματίωση και 1,5 εκατομμύρια άνθρωποι πέθαναν από αυτήν, σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας.
Τα περισσότερα τεστ φυματίωσης βασίζονται στον έλεγχο των πτυέλων, έναν παχύ τύπο βλέννας από τους πνεύμονες. Όμως, η συλλογή πτυέλων από ασθενείς που είναι ύποπτοι για φυματίωση μπορεί να είναι δύσκολη, ειδικά για τα παιδιά. Η φυματίωση μπορεί επίσης να είναι πιο δύσκολο να διαγνωστεί σε ανοσοκατεσταλμένους ασθενείς με HIV και σε άλλους όπου η λοίμωξη μεταναστεύει έξω από τους πνεύμονες σε άλλες περιοχές του σώματος. Σε αυτές τις εξωπνευμονικές περιπτώσεις, οι ασθενείς μπορεί να έχουν λίγα βακτήρια στα πτύελα, κάτι που οδηγεί σε ψευδώς αρνητικά χρησιμοποιώντας τις τρέχουσες μεθόδους δοκιμών, δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Tony Hu, PhD, Πρόεδρος Weatherhead στη Βιοτεχνολογία Καινοτομίας στο Πανεπιστήμιο Tulane.
«Αυτή η ανάλυση μπορεί να αλλάξει το παιχνίδι για διαγνώσεις φυματίωσης που όχι μόνο παρέχει ακριβή αποτελέσματα διάγνωσης αλλά έχει επίσης τη δυνατότητα να προβλέψει την εξέλιξη της νόσου και να παρακολουθήσει τη θεραπεία», είπε ο Hu. «Αυτό θα βοηθήσει τους γιατρούς να παρέμβουν γρήγορα στη θεραπεία και να μειώσουν τον κίνδυνο θανάτου, ειδικά για τα παιδιά που ζουν με HIV». Η μελέτη αξιολόγησε μια ανάλυση βασισμένη στο CRISPR* που εξέτασε για DNA απαλλαγμένο από κύτταρα από ζωντανούς βακίλους Mycobacterium tuberculosis . Οι ερευνητές εξέτασαν διατηρημένα δείγματα αίματος από 73 ενήλικες και παιδιά με πιθανή φυματίωση και τις ασυμπτωματικές οικιακές τους επαφές στο Eswatini της Αφρικής.
Το τεστ εντόπισε φυματίωση ενηλίκων με 96,4 τοις εκατό ευαισθησία και 94,1 τοις εκατό ειδικότητα και παιδιατρική φυματίωση με 83,3 τοις εκατό ευαισθησία και 95,5 τοις εκατό ειδικότητα. (Η ευαισθησία αναφέρεται στο πόσο καλά ένα τεστ μπορεί να διαγνώσει μια θετική περίπτωση, ενώ η ειδικότητα είναι ένα μέτρο για τον ακριβή προσδιορισμό μιας αρνητικής περίπτωσης από μια δοκιμή.)
Οι ερευνητές εξέτασαν επίσης 153 δείγματα αίματος από μια ομάδα νοσηλευόμενων παιδιών στην Κένυα. Αυτοί ήταν οροθετικοί ασθενείς που διέτρεχαν υψηλό κίνδυνο για φυματίωση και παρουσίαζαν τουλάχιστον ένα σύμπτωμα της νόσου. Το νέο τεστ εντόπισε και τις 13 επιβεβαιωμένες περιπτώσεις φυματίωσης και σχεδόν το 85 τοις εκατό των μη επιβεβαιωμένων περιπτώσεων, οι οποίες ήταν περιπτώσεις που διαγνώστηκαν λόγω κλινικών συμπτωμάτων και όχι υφιστάμενων μεθόδων δοκιμής χρυσού προτύπου.
Το τεστ που βασίζεται στο CRISPR χρησιμοποιεί ένα μικρό δείγμα αίματος και μπορεί να δώσει αποτελέσματα εντός δύο ωρών.
«Είμαστε ιδιαίτερα ενθουσιασμένοι που το επίπεδο του DNA απαλλαγμένου από κύτταρα Mycobacterium tuberculosis σε παιδιά μολυσμένα με HIV άρχισε να μειώνεται μέσα σε ένα μήνα μετά τη θεραπεία και το μεγαλύτερο μέρος του αίματος των παιδιών καθαρίστηκε από τα θραύσματα DNA των βακτηρίων μετά τη θεραπεία, πράγμα που σημαίνει ότι το CRISPR- Η φυματίωση έχει τη δυνατότητα να παρακολουθεί τη θεραπεία και θα δώσει στους γιατρούς τη δυνατότητα να αντιμετωπίζουν καλύτερα τις παγκόσμιες λοιμώξεις από φυματίωση», είπε ο Hu.
Οι ερευνητές προσάρμοσαν έκτοτε την ανάλυση σε μια πλατφόρμα ταχείας δοκιμής που μπορεί να δώσει αποτελέσματα σε 30 λεπτά χωρίς ειδικό εξοπλισμό. Τα αποτελέσματα θα είναι ορατά σε μια λωρίδα χαρτιού όπως ένα γρήγορο τεστ COVID-19.
«Μια εξαιρετικά ακριβής, γρήγορη εξέταση αίματος που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί οπουδήποτε θα ωφελούσε εκατομμύρια ανθρώπους που ζουν σε περιοχές με περιορισμένους πόρους με υψηλή επιβάρυνση της φυματίωσης», είπε ο Χου.
*
Το CRISPR είναι ένα ισχυρό εργαλείο για την επεξεργασία γονιδιωμάτων, που σημαίνει ότι επιτρέπει στους ερευνητές να αλλάζουν εύκολα τις αλληλουχίες DNA και να τροποποιούν τη λειτουργία των γονιδίων. Έχει πολλές πιθανές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της διόρθωσης γενετικών ελαττωμάτων, της θεραπείας και της πρόληψης της εξάπλωσης ασθενειών και της βελτίωσης της ανάπτυξης και της ανθεκτικότητας των καλλιεργειών. Στη δημοφιλή χρήση, το “CRISPR” (προφέρεται “crisper”) είναι συντομογραφία του “CRISPR-Cas9”. Τα CRISPR είναι εξειδικευμένα τμήματα DNA και η πρωτεΐνη Cas9.