Focus on the Host
Micrografía electrónica de transmisión coloreada que representa el virus de influenza A/CA/4/09 La firma de expresión génica basada en sangre CDCA de la respuesta del paciente a los patógenos puede usarse para detectar infecciones virales respiratorias y distinguirlas suficientemente de sus contrapartes no virales en un departamento de emergencias, los investigadores han demostrado en un estudio de prueba de concepto publicado hoy (18 de septiembre) en Science Translational Medicine. Los investigadores sugirieron que su enfoque basado en la respuesta del huésped podría ayudar a los médicos a identificar mejor las infecciones virales y, por lo tanto, frenar la prescripción innecesaria de antibióticos.
La mayoría de los diagnósticos de enfermedades infecciosas funcionan para identificar rastros del patógeno y, por lo tanto, requieren algunos conocimiento preexistente del agente. La nueva prueba, de Aimee Zaas y sus colegas del Centro Médico de la Universidad de Duke, evalúa en cambio qué tan fuerte se activan o se expresan ciertos genes del huésped en presencia de un patógeno.
“Es una prueba interesante papel. Se trata de un enfoque diferente al que tradicionalmente hacemos en un laboratorio de microbiología…
Los virus no tienen una única secuencia genética conservada a la que pueda apuntar y detectar todos los virus, a diferencia de las bacterias, donde podemos detectar secuencias de ARN ribosomal, agregó Mike Loeffelholz, patólogo y microbiólogo clínico de la Universidad de Texas Medical Branches, que tampoco participó en el trabajo. Para detectar virus de manera amplia, debe tener estos ensayos específicos de patógenos multiplexados masivamente. Entonces, si puede detectar, en lugar de los patógenos virales reales, una firma de respuesta del huésped. . . le brinda una sola prueba para muchos tipos diferentes de infecciones virales.
El presente estudio se basa en trabajos previos del grupo Zaass que muestran que ciertos genes se expresan más en pacientes con infecciones virales respiratorias, en comparación con aquellos con infecciones no virales o individuos sanos. Para la investigación actual, los investigadores evaluaron el rendimiento de su ensayo basado en PCR de transcripción inversa (RT-PCR) en dos cohortes de personas infectadas experimentalmente con influenza A H3N2 o H1N1 relacionado. Luego validaron aún más la prueba en un conjunto de 102 pacientes que acudieron al departamento de emergencias con fiebre, más 41 voluntarios sanos.
En general, los resultados de este estudio de desafío mostraron que los equipos de prueba clasificaron a los participantes con fiebre inducida experimentalmente. Infección por H3N2 y H1N1 con un 100 por ciento y un 87 por ciento de precisión, respectivamente. En la clínica, la prueba RT-PCR pudo detectar el 89 por ciento de las infecciones virales con una tasa de falsos negativos de solo el 6 por ciento. Además de identificar infecciones de influenza, los investigadores también encontraron casos de infecciones por rinovirus.
Los coautores Geoffrey Ginsburg y Christopher Woods señalaron que este trabajo sienta las bases para futuras evaluaciones prospectivas de su enfoque de diagnóstico basado en el huésped en el ámbito clínico. ajuste. Al desarrollar diagnósticos para patógenos utilizando una plataforma RT-PCR. . . todavía hay problemas con los errores de muestra debido a la frecuencia del ADN genómico de los patógenos en cualquier muestra en particular. Aquellas muestras que tienen un número más bajo de copias de patógenos para detectar se vuelven muy adecuadas para un diagnóstico basado en la respuesta del huésped, dijo Woods, profesor asociado de medicina y salud global en Duke y jefe de enfermedades infecciosas en el Centro Médico Durham VA en Carolina del Norte. Uno puede imaginar, en última instancia, usar un enfoque combinado que sea complementario y que persiga tanto a los patógenos como a la respuesta del huésped al mismo tiempo.
La capacidad de detectar una variedad de infecciones virales es otra ventaja clave de este enfoque. Esencialmente hemos cooptado en el ensayo la respuesta del huésped a un amplio espectro de virus potenciales, agregó Ginsburg, director de medicina genómica en el Duke Institute for Genome Sciences & Política. Si hubiera un brote en algún lugar mañana, al menos hipotéticamente, podríamos usar este ensayo para evaluar a la población para saber quién tuvo contacto o se infectó con ese virus, sin necesidad de saber qué virus es.
Sin embargo, en un entorno de brote, el tiempo es esencial. Actualmente, el ensayo de los equipos de Duke tarda 12 horas en arrojar resultados. Entonces, por ahora, dijo Ginsburg, la prueba probablemente sea más adecuada para, por ejemplo, el consultorio médico, donde podría ayudar a determinar si la infección de un paciente no es viral y, por lo tanto, los antibióticos pueden ser adecuados. Esa es probablemente la mayor limitación en este momento, que no está listo para su uso en todas las situaciones clínicas posibles, dijo.
Por supuesto, existen otros desafíos, incluidos el costo, la sensibilidad y la especificidad. Y, como señaló Charles Chiu, una prueba de respuesta del huésped podría no ser útil para los niños, los ancianos o los pacientes inmunocomprometidos, todos los cuales pueden mostrar reacciones atípicas a los agentes infecciosos. Es posible que la prueba no se aplique necesariamente a la población de pacientes para los que este ensayo puede ser más necesario, dijo Chiu, profesor asistente de medicina de laboratorio y enfermedades infecciosas en la Universidad de California en San Francisco, que no participó en el estudio.
En términos de diagnóstico de pacientes reales, el enfoque de respuesta del huésped tiene limitaciones significativas, coincidió en un correo electrónico John Williams, de los Centros Médicos de la Universidad de Vanderbilt, que no participó en el trabajo. Sin embargo, la idea básica de que la respuesta del huésped refleja la respuesta inmune a un patógeno específico es emocionante,
De hecho, además de ser una herramienta de diagnóstico potencial, Williams señaló el potencial de las técnicas para estudiar las interacciones huésped-patógeno. . Muchos síntomas no son causados directamente por patógenos, sino por nuestras respuestas inmunitarias, dijo. Una comprensión más completa de esta interacción podría permitirnos mejorar las respuestas inmunitarias útiles, mientras suprimimos las respuestas inmunitarias dañinas.
Chiu estuvo de acuerdo. No creo que vaya a reemplazar pronto la detección directa de patógenos, pero podría ser una prueba complementaria que podría proporcionar más información sobre la etiología molecular y las posibles causas de la infección.
AK Zaas et al., Una firma de expresión génica de RT-PCR basada en el huésped para identificar la infección viral respiratoria aguda, Science Translational Medicine, 2013.
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