Aktywność genów z leukocytów wskaże na przyczynę gorączki

U dzieci z gorączką bez żadnych innych objawów trudno stwierdzić, czy to infekcja wirusowa, która sama przejdzie, czy zakażenie bakteriami, przy którym należałoby podać antybiotyki. By rozwiązać ten problem, naukowcy ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Waszyngtona zaproponowali test o bardzo dużej (90-proc.) trafności, bazujący na profilowaniu aktywności genów z białych krwinek.

Na początku zespół Gregory'ego Storcha zebrał grupę 30 dzieci w wieku od 2 miesięcy do 3 lat. U wszystkich temperatura przekroczyła 38 st. C, maluchy nie miały jednak żadnych dodatkowych objawów, np. kaszlu czy biegunki. Przeprowadziwszy testy genomiczne, naukowcy wiedzieli, że w 22 przypadkach doszło do infekcji wirusowej, a w 8 do bakteryjnej. Ponieważ takie badania nie znalazły na razie zastosowania w praktyce klinicznej, Amerykanie zamierzali w dalszej kolejności sprawdzić, czy za pomocą mikromacierzy ekspresji genowej można zidentyfikować wzorce aktywności genów w leukocytach, które pozwalałyby na różnicowanie zakażeń wirusowych i bakteryjnych.

Akademicy dysponowali również wynikami zebranymi podczas wywiadu w St. Louis Children's Hospital. Określano m.in. liczbę leukocytów w próbce krwi (WBC), a generalnie wiadomo, że infekcja bakteryjna prowadzi do wzrostu tego wskaźnika, zaś przy zakażeniu wirusowym wartości są obniżone albo lokują się w normie. Wiemy, że istnieje sporo wyjątków od tej reguły i mogliśmy je zaobserwować we własnym studium. Wielu pacjentów z infekcją wirusową miało podwyższone WBC, dlatego lekarze diagnozowali zakażenie wirusowe i ordynowali antybiotyki, choć nie było wcale takiej potrzeby.

Za pomocą mikromacierzy naukowcy potrafili z łatwością różnicować zakażenia o innym podłożu. To dla klinicystów bardzo ważne, bo widząc wzorzec infekcji wskazujący na infekcję wirusową, mogą się czuć komfortowo, nie przepisując antybiotyków.

Jak tłumaczą autorzy artykułu z pisma PNAS, posługując się mikromacierzą, zidentyfikowano 15 tys. genów odpowiadających za jedyną w swoim rodzaju reakcję na zakażenia bakteryjne vs. wirusowe. Ostatecznie zawężono to do zaledwie 18 genów klasyfikatorowych, w przypadku których stwierdzono unikatową podwyższoną lub zmniejszoną aktywność.

Dla porównania ekipa Storcha wykonała identyczne analizy u 35 dwumiesięcznych-trzyletnich dzieci bez gorączki, które zgłosiły się do szpitala na zabieg ambulatoryjny. Wcześniejsze testy genomiczne wykazały, że u 8 maluchów występowały wirusy (nie wywoływały one jednak żadnych symptomów). U dzieci z wirusem i gorączką stwierdzono aktywność wielu genów; dla porównania u niegorączkujących dzieci z wirusem geny były spokojne. Zasadniczo mikromacierz pokazuje nam, jak organizm pacjenta odczytuje infekcję. Bardzo aktywne geny informują nas, że zakażenie wywołuje u kogoś chorobę, a wyciszone geny sugerują, że albo nie ma infekcji, albo bakterie lub wirusy nie wywołują gorączki ani choroby.

Storch ma nadzieję, że uda się jeszcze bardziej obniżyć liczbę genów klasyfikatorowych. Dzięki temu można by przyspieszyć prace nad klinicznymi zastosowaniami wynalazku. Amerykanin uważa, że koszty dałoby się obniżyć, skupiając się nie na ekspresji genów, lecz na produktach ich aktywności - białkach z krwi lub moczu.

test mikromacierz ekspresji genów zakażenie infekcja bakterie wirusy objawy gorączka Gregory Storch