Tulane University researchers have developed a CRISPR-based test that diagnoses Pneumocystis jirovecii pneumonia (PJP)—a life-threatening fungal infection primarily affecting children and immunocompromised patients—more quickly and less invasively, according to a study published in the Klinikinių tyrimų žurnalas.
Labai tikslus tyrimas nustato RNR iš gyvų grybelių kraujo mėginiuose ir gerklės tamponuose, pašalindamas invazinių bronchoskopijos procedūrų, šiuo metu naudojamų diagnozei nustatyti, poreikį.
„Dabartiniai diagnostikos metodai per kelis dešimtmečius nebuvo išsivysčiusi, paliekant daugelį pacientų be savalaikių ar galutinių atsakymų“,-sakė tyrimo bendraautorius dr. Jay Kolls, John W. Deming, kuriai suteikta vidaus ligų kėdė Tulane universiteto medicinos mokykloje.
„Neinvazinio gerklės tamponų testas ar kraujo tyrimas tikrai leidžia mums gauti greitesnį, bet ir konkretesnį, diagnostinį, nei mes galime gauti dabar.”
„Kolls“ ir „Study“ bendraautorius Tony Hu, Ph.D., „Weatherhead“ prezidento pirmininkas biotechnologijų inovacijose ir Tulane ląstelių ir molekulinės diagnostikos centro direktorius, vedė daugiadalykę komandą kurti naują įrankį, derinant inžinerines inovacijas su klinikine ir biologine žiniomis.
Grybelis, sukeliantis PCP, retai kenkia sveikiems žmonėms, tačiau gali sukelti pavojingas plaučių infekcijas tiems, kuriems yra pažeista imuninė sistema, įskaitant vėžiu sergančius pacientus, transplantacijos recipientus, žmones, sergančius ŽIV/AIDS, ir pacientams, sergantiems imunine slopinančiais vaistais.
Tradiciniai PJP diagnostiniai metodai priklauso nuo bronchoskopijos, kurioje į paciento kvėpavimo takus įdedamas vamzdis, kad būtų galima rinkti pavyzdžius, brangią ir invazinę procedūrą.
„Norint gauti bronchoskopijos rezultatus, gali užtrukti iki kitos dienos, kartais dvi dienos“, – teigė Hu. „Atlikdami CRISPR analizę, mes galime pereiti nuo mėginių į rezultatus per 45 minutes.”
PGR tamponų testai, tokie kaip tie, kurie naudojami greitam Covididų tyrimams, dažnai nesugeba aptikti aktyvių P. jirovecii infekcijų. Naudojant CRISPR pagrįstą aptikimo įrankį kartu su PGR tyrimais, žymiai padidintu diagnostiniu tikslumu, teisingai nustatant 96% užkrėstų kūdikių (palyginti su 66% vien PGR) ir 93% užkrėstų suaugusiųjų (palyginti su vos 26% vien PGR).
CRISPR, santrumpa „Reguliariai suskirstytas trumpas palindrominis pakartojimas“, yra genų redagavimo technologija, leidžianti mokslininkams tiksliai modifikuoti DNR. Atliekant PJP diagnostinį testą, CRISPR naudojamas nustatyti grybelio, sukeliančio PJP, RNR.
„Tai romanas“, – sakė Kollsas. „Ir mes turime duomenų, kurie rodo, kad PJP gali būti labiau paplitę, nei manyta. Geresnė diagnozė gali padėti mums tai įrodyti.”
Be pacientų diagnozavimo, testą galima naudoti ant gerklės tamponų, jau surinktų į klinikas, siekiant pagerinti epidemiologiją ir pneumocystis žemėlapius JAV.
Šis tyrimas taip pat parodo, kad CRISPR naudojamas kaip būdas supaprastinti ligos nustatymą. Žvelgiant į ateitį, tyrimų komanda mato, kad CRISPR diagnostikos platforma gali aptikti kitas kvėpavimo takų infekcijas.
„Šis įrankis yra Tulane universiteto bendradarbiavimo dvasios pavyzdys, kai pažangiausia inžinerija gali veikti kartu su išsamiomis klinikine praktika, siekiant išspręsti labai kritišką problemą“,-teigė Hu. „Tikimės, kad netrukus galėsime tai panaudoti kaip klinikinį testą ir pagerinti pacientų rezultatus.”
Tulane sukurtas įrankis buvo patikrintas bendradarbiaujant su Toronto universiteto sveikatos tinklo/Toronto universiteto pavyzdžiais, Pneumonijos etiologijos tyrimų tyrimų (Perchas) tyrimams ir Tarptautiniam mikozės prevencijai, tyrimams, diegimui, tinklams ir mokymui (IMPRINT) konsorciumui Keiptauno universitete.