Команда экспертов по инфекционным заболеваниям и геномике в Duke разработала то, что они называют генными сигнатурами, паттерны, которые отражают, какие из генов пациента включены или выключены, чтобы указать, борется ли кто-то с инфекцией, вызванной вирусом или бактериями. Результаты можно получить на небольшом образце крови пациента.
Подписи были протестированы в наблюдательном исследовании, описанном в выпуске журнала Science Translational Medicine от 20 января. Было обнаружено, что они с точностью 87% классифицируют более 300 пациентов с вирусами гриппа, риновирусом, несколькими стрептококковыми бактериями и другими распространенными инфекциями, а также показывают отсутствие инфекции.
Благодаря этим открытиям исследователи Duke стали значительным шагом вперед к разработке экспресс-анализа крови, который можно было бы использовать в клиниках для различения бактериальных и вирусных инфекций и для определения подходящего лечения.
«Респираторная инфекция — одна из наиболее частых причин, по которой люди обращаются к врачу», — сказал ведущий автор исследования Эфраим Л. Цалик, М.D., Ph.D., доцент медицины в Duke и поставщик неотложной медицинской помощи в Durham VA Medical Center. "Мы используем много информации для постановки диагноза, но нет эффективного или высокоточного способа определить, является ли инфекция бактериальной или вирусной. Около трех четвертей пациентов в конечном итоге принимают антибиотики для лечения бактериальной инфекции, несмотря на то, что у большинства есть вирусные инфекции.
Чрезмерное употребление антибиотиков сопряжено с риском как для пациента, так и для здоровья населения."
Участники с респираторными проблемами были зарегистрированы во время посещений отделений неотложной помощи в пяти больницах, включая Duke, Durham VA Medical Center и UNC Hospital в Чапел-Хилл.
Авторы сообщают, что этот метод более точен, чем другие тесты, которые ищут наличие определенных микробов.
Более точные способы распознавания инфекций могут не только сократить ненужное использование антибиотиков, но и привести к более точному лечению вирусов, сказал старший автор Джеффри С. Гинзбург, М.D., Ph.D., директор Центра прикладной геномики и точной медицины Герцога.
«Прямо сейчас мы можем дать пациентам Тамифлю, чтобы помочь им вылечиться от инфекции гриппа, но для большинства вирусных инфекций лечение — это жидкости и отдых, пока они не исчезнут», — сказал Гинзбург. «В ближайшие пять-десять лет мы, вероятно, увидим новые противовирусные препараты от распространенных вирусов, таких как респираторно-синцитиальный вирус (РСВ) и даже риновирус (основная причина простуды), и выбор лечения станет еще более важным."
Гинзбург и его коллеги из Duke изучали сигнатуры генов респираторных инфекций почти десять лет, но только недавно технологии позволили ученым анализировать генетический состав человека, 25 000 генов за раз, сказал он. Команда ранее определила генные сигнатуры, связанные с вирусными инфекциями, но это первое исследование, в котором на молекулярном уровне пациента можно отличить неинфекционные заболевания и вирусные инфекции от бактериальных.
Тем не менее, с современными технологиями измерение профиля экспрессии генов человека по крови может занять до 10 часов. Авторы исследования в настоящее время работают с разработчиками над созданием одночасового теста, который можно было бы использовать в клиниках.
«Идеальный сценарий, если этот тест в конечном итоге будет одобрен для широкого использования, — это вы пойдете в кабинет врача и получите свои результаты к тому времени, когда вы встретитесь со своим врачом», — сказал старший автор Кристофер В. Вудс, М.D., профессор медицины и заместитель директора центра геномики Дьюка. "Мы работаем над разработкой теста, который можно было бы проводить в большинстве клинических лабораторий на существующем оборудовании. Мы считаем, что это может реально повлиять на правильное использование антибиотиков и направить использование противовирусных препаратов в будущем."