Mehr als 10 Millionen Menschen auf der ganzen Welt haben aktive Tuberkulose (ATB), und jedes Jahr mehr als eine million sterben daran. Die Mehrheit der Patienten Leben in low-Ressource-Ländern, in denen die Diagnose von ATB ist besonders anspruchsvoll—neuere tests erfordern teure Labor-Ausstattung, die Häufig nicht zur Verfügung. Darüber hinaus werden die historischen standard, unter einer sputum-Probe und züchten es ist langsam und oft nicht empfindlich genug, um korrekt zu identifizieren, ATB, bedeutet, dass viele Patienten, deren Erkrankung muss die Behandlung werden nicht erkannt, bis es zu spät ist.
Zu helfen, kranke Patienten das höchste Risiko für das ATB Holen Sie sich die Pflege, die Sie brauchen, die Welt-Gesundheits-Organisation (WHO) hat sich für die Schaffung eines triage-test, Blut-basierten eher als sputum-basiert (Minimierung der erforderlichen Infrastruktur bereitstellen) und können Patienten identifizieren, die ein hohes Risiko für ATB und sollte in einem diagnostischen test. Mehrere kommerzielle Blut-tests haben versucht, diese Lücke zu füllen, aber die WHO hat nachdrücklich empfohlen, die gegen Ihre Verwendung auf der Grundlage von beweisen, die diese tests sind zu ungenau.
Nun, ein team von Forschern des Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering Der Broad Institute der Harvard und MIT, Brigham and Women ‚ s Hospital (das BWH), und einigen anderen beteiligten Institutionen hat geantwortet, dass die Forderung mit eine schnelle, hochempfindliche, Multiplex-Blut-basierten TB-triage-test analysiert, dass eine „Unterschrift“ von der Summe der Stufen der auf vier Proteine und ein anti-TB-Antikörpern in Blutproben zu identifizieren Patienten, die sind wahrscheinlich zu haben, ATB und erfordern eine erweiterte Diagnostik und Behandlung. Es kann konfiguriert werden, in eine point-of-care-test, der kostet nur $2, und gibt die Ergebnisse in etwa 30 Minuten, senken die Hürde für die Pflege in low-Ressource-Einstellungen und potenziell Millionen von Menschenleben gerettet. Die Forschung berichtet in Science Translational Medicine.
„Unser test konnte mit 86% Sensitivität und 69%, die Spezifität, die sehr nah an die, DIE die Mindestanforderungen von 90% Sensitivität und eine 70% ige Spezifität für eine wirksame TB-triage-test,“ sagte ersten Autor Rushdy Ahmad, Ph. D., ein ehemaliger wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Broad Institute der jetzt Präsident von True North Bio. „Auch tatsächlich identifiziert das ATB Signatur in Patienten-Proben von drei verschiedenen Kontinenten, was bedeutet, es kann erkennen, viele Stämme des Erregers, und in beiden HIV-positiven und HIV-negativen Proben, so dass es allgemein anwendbar auf die meisten ATB-Patienten.“
Protein-Power
Das research-team zu schaffen, Ihre Blut-basierten Tests durch die Ermittlung einer signature-Reihe von Biomarkern bei Patienten, Blut, der konsequent zeigte sich eine hohe Wahrscheinlichkeit, ATB, entwickelt dann ein leicht verlegbare-assay, der konnte erkennen, dass die Signatur. Sie erst gemessen, die die Ebenen von 47 verschiedenen Blut-Eiweißen, die in über 400 Proben von Menschen in Tansania und den Philippinen, die diagnostiziert worden war, mit entweder ATB oder einen anderen Zustand als TB (OTB) über eine herkömmliche mikrobiologische Bewertung. Dann analysierten Sie die protein-Ebene Daten mit Hilfe einer machine-learning-Algorithmus, geschliffen auf vier Proteine wurden konsequent erhöht bei Patienten mit ATB: interleukin (IL)-6, IL-8, IL-18, und vascular endothelial growth factor (VEGF). Auf Grundlage dieser ATB Signatur der Algorithmus korrekt prognostiziert das Vorhandensein von ATB in 86% aller positiven Proben (Sensitivität), und das fehlen von ATB in 65% der negativen Proben (Spezifität). Es auch richtig erkannt ATB in 100% der Proben, die HIV-positiv, und die Abwesenheit von ATB in 84% der Proben von Menschen, die geheilt worden waren von ATB.
Zur Verbesserung Ihrer test ‚ s Fähigkeit zu erkennen, sehr niedrige Konzentrationen der vier Proteine, entwickelten Sie eine ultrasensitive immunoassay, der auf der Simoa® – Plattform ermöglicht eine effektive Messung von protein-Ebene mit so wenig wie ein Tropfen Blut aus einer fingerprick. Dieser Test verbessert der Algorithmus, der die Sensitivität auf 87% und die Spezifität 66%. Darüber hinaus ist der test nicht Vorhersagen, ATB in 19 Proben hatte, dass die mit latenter TB, die belegen, dass es effektiv ist bei der triaging Patienten benötigen sofortige medizinische Aufmerksamkeit derjenigen, deren Krankheit nicht erfordern teure intervention.
„Erhöhte Werte in allen vier von der Blut-Proteine, die wir analysiert haben, wurden in einer Reihe von verschiedenen Krankheiten, aber nur, wenn Sie zusammen in eine predictive-Algorithmus haben Sie die macht, zu unterscheiden ATB von anderen Bedingungen“, sagte co-entsprechenden Autor David Walt, Ph. D., ein Kern-Mitglied der Fakultät an der Wyss Institut, der auch der Hansjörg Wyss, Professor für Biologisch Inspirierte Engineering an der Harvard Medical School (HMS) und Professor der Pathologie an das BWH, sowie ein Howard Hughes Medical Institute-Professor.
Schneller, Besser, Billiger
Für die zweite phase der Studie, die Forscher überprüft Ihren Algorithmus durch testen seiner Fähigkeit zu identifizieren ATB in einem anderen Satz von 317 Proben aus Patienten in Vietnam, Südafrika und Peru. Sie testeten ebenfalls ein Fünftel-biomarker in dieser Kohorte von Proben zur Verbesserung des Algorithmus der Leistung: das Vorhandensein von Antikörpern gegen den TB antigen Ag85B. Mit diesem zusätzlichen parameter, der test war in der Lage zu erreichen, 86% Sensitivität und 69% Spezifität. Er behielt auch seine Leistung in HIV-positiven und -negativen Proben, als auch Proben, die mit latenter TB. Das setup in der Studie kostet etwa $10 pro testen, aber könnte so konfiguriert werden, in einem $2 Verbrauchsmaterial-version mit weniger teuren Materialien.
„Nicht nur ist diese Methode eine der schnellsten und genauesten ATB-triage-tests zur Verfügung, es ist auch viel mehr zugänglich den Einsatz in low-Ressource-Gemeinden als bisherige Ansätze, es funktioniert auf Patienten mit verschiedenen Stämmen von TB, und die Ergebnisse sind nicht kompliziert durch Infektion mit HIV-status“, sagte co-entsprechenden Autor Michael Gillette, M. D., Ph. D., ein wissenschaftlicher Mitarbeiter und Gruppenleiter an der Proteomik und Biomarker Discovery-Programm an der Broad Institute der auch ein Assistent Professor für Medizin an der HMS und eine Pulmonale/Critical Care Arzt am Massachusetts General Hospital. „Diese Eigenschaften geben ihm das Potenzial, um ein Lebensretter sein, indem Sie der Identifizierung von Patienten, die einen diagnostischen TB-test auf Anhieb, die Verringerung der beiden Todesfälle von nicht diagnostizierten ATB und übermäßige Einsatz von Antibiotika und teure Diagnostik auf nicht-ATB-Patienten.“
Das team ist weiter zu verfeinern und zu verbessern Ihre triage-test, indem Sie weitere diagnostische Biomarker (einschließlich einer direkten Messung der TB-Antigene) und durch multiplexing Assays, so dass es erkennt bis zu zehn Analyten gleichzeitig.