Znanstveniki so odkrili genetsko podpis, ki lahko natančno diagnozo sepse v zgodnji fazi

Raziskovalci iz Stanford University School of Medicine so odkrili vrsto aktivnosti genov, ki bi lahko pomagale raziskovalci ustvarili krvne teste za hitro in natančno določajo, kateri bolniki doživljajo usodno panični napad imunskega sistema.

Sepsa je vnetna sindrom celega telesa, ko je imunski sistem pretirano reagira na prisotnost infekcijskih patogenov. To je vodilni vzrok smrti v bolnišnici v ZDA, kar predstavlja približno polovico celotnega števila smrtnih žrtev, in da vodi do zgodnje smrti vsaj 750.000 Američanov vsako leto. Letni strošek sepse v zdravstvenem sistemu presega 24 milijard dolarjev.

Timothy Sweeney in sodelavci je dalo 11 genov, ki potencialno lahko služijo kot diagnostična biomarkerjev sepse

Večina primerov sepse bakterij, ne virusno, okužbe povzroča, in so najbolj zdravi z antibiotiki. Vendar so antibiotiki neuporabni - in lahko nasprotni učinek - če ima pacient navzven podobna, vendar neinfektivnega sindrom, je viden sterilno vnetje - intenziven, sistemskega vnetnega odziva na travmatsko poškodbo, operacijo, tromboze ali drugih neinfekcijskih vzrokov.

"Pomembno je, da zdravniki za natančno in hitro diagnosticiranje sepso, saj je tveganje za smrt zaradi tega pogoja se povečuje z vsakim uro brez zdravljenja," - pravi Purvesh Khatri, PhD, izredni profesor za področje raziskav biomedicinske informatike.

Sepsa ali sterilno vnetje?

V praksi, priznavanje sepse s sterilno vnetje je veliko. Dr. Khatri pravi, da zdaj diagnostične metode, ki lahko pomagajo, da bi to dosegli, prepočasi ali preveč nenatančni, ali oboje skupaj. Kot rezultat, zdravniki zdravljenje vsakega bolnika z znaki sistemskega vnetja z antibiotiki. To lahko spodbudi razvoj bakterijske odpornosti na zdravila in uničenja neškodljivi mikroorganizmi v črevesju vodi do njegovega kolonizacijo s patogenimi bakterijami, kot Clostridium difficile.

Nezmožnost zlahka razlikovati sepsa iz sterilnega vnetja zapleta farmacevtskih družb, kliničnih preskušanj zdravil za zdravljenje sepsisa- lahko zmotno domnevati, da imajo bolniki sepso, medtem ko so sterilni vnetje.

"Mislimo, da imamo vse podatke za razvoj diagnostični test krvi, ki bi omogočal zdravniki za razlikovanje med tema dvema vrstama vopaleniya" - Dr. Khatri dejal.

Dr. Khatri je glavni avtor nove študije, objavljene 13. maj 2015 v znanosti translacijski Medicine, v katerem njega in njegove kolege, meta-analiza podatkov dovoljeno za razvoj gensko aktivacijski vzorec, ki razlikuje sepso od sistemskega vnetja sterilni.

"Mislili smo, da lahko pride do nekaj genov, ki aktivirajo telo kot odziv na okužbo, in po sejanje obsežne količine podatkov, ki smo jih našli," - je dejal glavni avtor, Timothy Sweeney, MD, razširitev rezidenco v splošne kirurgije na Stanfordu.

Številne študije so bile izvedene za odkrivanje razlik v ravni genov aktivacijo imunskega odziva med nalezljivo in sterilno vnetje. Toda te študije je dvoumne ali nasprotujoče si rezultate. Razlog za to je, da okužba in travme nenalezljiva tkivo aktivirati veliko enakih komponent in mehanizmov imunskega sistema. Na ravni aktivacije genov, ta podobnost spreminja: v več kot 80% ljudi v približno 25 000 genov, ki bistveno spremenili svoje ravni dejavnosti v isti smeri kot odziv na hudo vnetje s sepso ali neinfekcijskih vzrokov povzročajo. Ta podobnost skriva vse zlahka zaznavne spremembe, ki veljajo le za okužbo.

Igla v senu

Še en dejavnik, ki ovira poskuse za prepoznavanje vzorcev povečanja ali zmanjšanja genske aktivnosti, je ta, da že imajo nekateri bolniki sepso, ko je prišel v bolnišnico, medtem ko je okuženih, medtem ko v bolnišnici. Ti dve različni bolnikih s sepso imajo lahko povsem različne faze kompleksnega vnetnim procesom.

"Kako naj vem, da je bil majhen del te spremembe posledica okužbe? Iščete igle v senu ", - pravi Khatri.

Ta igla, ki je sestavljen iz podpisa ustvarjenega trajne spremembe na ravni dejavnosti za 11 genov na druge naključno ozadje več kot 20.000 genov, katerih dejavnost ravni močno razlikujejo za sistemsko vnetje in okrevanja.

Znanstveniki iz javnih podatkov Stanford analizirali študije, ki ocenjujejo raven delovanja celotnega človeškega genoma v primeru sepse, ampak tudi v primerih sterilno vnetja. Na splošno so preučevali več kot 2900 vzorcev krvi iz približno 1.600 bolnikov v 27 različnih zbirk podatkov, ki vsebujejo medicinske informacije o različnih skupinah bolnikov - moške in ženske, mlade in stare, ki trpijo zaradi sterilnega vnetja ali sepso, vključno z bolniki, ki so imeli sepso pri sprejem v bolnišnico, kot tudi pri bolnikih s sepso je bil diagnosticiran kasneje. Slišati je bilo tudi kontrolna skupina zdravih ljudi.

Analiza sestavljen iz dveh ločenih korakih. Sprva so raziskovalci preučiti 9 nabore podatkov, ki vsebujejo vzorce iz več kot 650 pacientov. Iskali so geni, katerih dejavnost je bila enakomerno in znatno poveča ali zmanjša v vseh devetih naborov podatkov bolnikov v 24 urah po diagnozi sepse v primerjavi z geni ljudi, ki še niso bile ugotovljene sepso.

Najprej so bili pokopani vsi signali, ki bi se skrivajo v tej skupini vzorcev nihanj šumi okolice nešteto gen dejavnosti, ki niso pomembne. Toda kakofonijo ustavil, ko raziskovalci prilagodila svoj analitični pristop, ob upoštevanju bolnik utrpel poškodbe ali kirurški poseg. Tako so raziskovalci lahko upoštevajo spremembe v genu dejavnosti, povezanih z vnetjem po operaciji ali poškodbi, v daljšem časovnem obdobju, ne glede na prisotnost ali odsotnost okužbe.

Po tej korekciji, 11 genov skočil iz senu kot možne označevalci sepse. Raziskovalci so potrdili, da je 11-gena podpis v dodatnih skupin po 18, vključno z več kot 1800 vzorcev bolnikov.

"Bili smo sposobni zaznati majhne spremembe v aktivnosti 11 genov pri bolnikih, za 2-5 dni pred postavitev klinične diagnoze," - Dr. Khatri dejal. To lahko pomeni prej diagnozo, v primerjavi z obstoječimi pristopi, kar je ključnega pomena, glede na hitrost, s katero se poveča umrljivost sepse, če dobi močan položaj.

"Opredelitev genskih aktivacijskih podpisov je pokazala višjo odkrivanje natančnost sepse od metod, ki so trenutno v uporabi, - pravi dr Sweeney. - Kombinacija nove tehnologije z drugimi sodobnimi diagnostičnimi metodami, je verjetno bolj natančno kot z uporabo enega samega načina ".