Badanie odpowiedzi immunologicznej u pacjentów umożliwi odpowiedź na pytanie, jaki lek należy zapisać. Kiedy pacjent przychodzi do przychodni z kaszlem i bólem gardła, nie ma dobrej metody na określenie, czy jest to infekcja pochodzenia bakteryjnego czy wirusowego. W rezultacie wielu lekarzy przepisuje antybiotyk nie wiedząc, czy konieczne jest stosowanie leków, co prowadzi do niepokojącego wzrostu antybiotykoodporności. Jednak zespół badaczy zebrał dowody sugerujące, że wyszukanie genetycznego podpisu odpowiedzi immunologicznej pacjenta na infekcję umożliwia odróżnienie infekcji bakteryjnych od innych źródeł choroby.

Zespół, na którego czele stoją klinicyści-naukowcy: Ephraim Tsalik, Geoffrey Ginsburg oraz Chris Woods z Duke Center for Applied Genomics and Precision Medicine (Centrum Duke'a ds. Genomiki i Medycyny Precyzyjnej) w Durham  w Północnej Karolinie opracowywał narzędzie diagnostyczne, które śledzi reakcję organizmu na infekcję, a nie na stara się wykryć obecności określonego patogenu.

Testy do szybkiego wykrywania infekcji lub badanie kultur bakteryjnych rozwijających się w gardle, stosowane do wykrywania paciorkowców i innych powszechnych bakterii, może nie wykryć ponad 50% infekcji i ich powszechną bolączką są fałszywe wyniki dodatnie. Wynikłe stąd nadużywanie antybiotyków ma wpływ na antobiotykoodporność, stanowiąc coraz większą groźbę dla zdrowia publicznego. Amerykańskie Centra Zwalczania i Zapobiegania Chorobom (Center for Disease Control and Prevention)  szacują, że w Stanach Zjednoczonych infekcje odporne na antybiotyki powodują corocznie śmierć co najmniej 23.000 osób. W Indiach procent infekcji bakteriami Klebsiella pneumoniae odpornych na bardzo silne antybiotyki z grupy karbapenemów wzrósł z 29% w 2008 do 57% w 2014.

Hipoteza zespołu Duke'a, że określone zmiany w aktywności genu mogą zdradzić typ infekcji, na którą reaguje organizm, jest uzasadniona, stwierdza David Relman, mikrobiolog na uniwersytecie Stanforda w Kalifornii. „Nie jest bardzo prawdopodobne, że sama odpowiedź gospodarza będzie wystarczająca do określenia patogenu, ale można by ją wykorzystać do przewidywania klasy chorób i pomóc klinicystom w ogólnym podejściu do terapii," stwierdził Relman.

Problemy kliniczne

Przez sześć lat zespół Duke'a pobrał próbki krwi od  ponad 300 pacjentów, którzy zostali przyjęci w szpitalu z objawami odpowiadającymi infekcji wirusowej lub bakteryjnej. Z perspektywy czasu  badacze określili, którzy pacjenci mieli określony rodzaj infekcji i analizowali ekspresję genów w komórkach odpornościowych z próbek krwi.

 „W tej dziedzinie działa kilka grup, które nie tak dawno jak kilka lat temu śmiały się z nas,” stwierdza Woods. „Większość ludzi nie sądziło, że jest to praktyczne podejście.”

Natomiast ten zespół naukowców ten był w stanie wykazać, że występowały wiarygodne różnice  pomiędzy chorobami bakteryjnymi, wirusowymi lub niezakaźnymi w schematach ekspresji genów. „Sygnał był bardzo jasny,” stwierdza Ginsburg. 

W minionym dziesięcioleciu udoskonalenia w metodach jednoczesnego pomiaru ekspresji wieIu genów, którym towarzyszył rozwój nowych metod statystycznych do analizy tych danych miały istotne znaczenie dla sukcesu zespołu.

Klinicyści stwierdzają, że prawdziwym wyzwaniem jest przekształcenie tych badań w narzędzie kliniczne. W centrum uwagi warsztatów zorganizowanych przez Agencję ds. Żywności i Leków (Food and Drug Administration, FDA), jak wyjaśnia Steven Gitterman, specjalista ds. chorób zakaźnych FDA będzie rozważenie standardów, zgodnie z którymi należy stosować nowe technologie i opracować schematy badań klinicznych w celu oceny ich bezpieczeństwa i dokładności.

Relman przewiduje, że ścisła kliniczna weryfikacja diagnostyczna wymaga wiele czasu i zasobów, ponieważ należałoby wykazać, że różne populacje na całym świecie reagują podobnie na infekcje bakteryjne.

Źródło: http://www.nature.com/news/diagnostic-developers-target-antibiotic-resistance-1.18512