Neuer CRISPR-basierter Test verbessert die Diagnose einer lebensbedrohlichen Pilzinfektion

Forscher der Tulane University haben einen CRISPR-basierten Test entwickelt, der Diagnosen diagnostiziert Pneumocystis jirovecii Pneumonie (PJP) – Eine lebensbedrohliche Pilzinfektion, die hauptsächlich Kinder und immungeschwächte Patienten betrifft – schneller und weniger invasiv, so eine neue Studie, die in der veröffentlicht wurde Journal of Clinical Investigation.

Der hoch genaue Test erkennt RNA aus lebenden Pilzen in Blutproben und Halsabstrichen, wodurch die derzeit für die Diagnose verwendeten invasiven Bronchoskopieverfahren erforderlich sind.

Aktuelle diagnostische Methoden haben sich seit Jahrzehnten nicht mehr weiterentwickelt und viele Patienten ohne zeitnahe oder endgültige Antworten zurückgelassen. Wenn wir einen nicht invasiven Throat-Tupfertest oder eine Blutuntersuchung haben, können wir wirklich schneller, aber auch spezifischer, diagnostisch werden, als wir gerade in der Lage sind, jetzt zu bekommen. „

Dr. Jay Kolls, Co-Autor Studie, Der John W. Deming Stiftungsvorsitzende für Innere Medizin an der Tulane University School of Medicine

Der Co-Autor von Kolls und Study Co-Autor Tony Hu, PhD, der Weatherhead-Präsidentschaftsvorsitzende für Biotechnologie-Innovation und Direktor des Tulane Center for Cellular & Molecular Diagnostics, führte ein multidisziplinäres Team zur Entwicklung des neuen Tools und kombiniert technische Innovation mit klinischem und biomedizinischem Experten.

Der Pilz, der PCP verursacht, schadet selten gesunden Menschen, aber gefährliche Lungeninfektionen bei Menschen mit gefährdeten Immunsystemen, einschließlich Krebspatienten, Transplantatempfängern, Menschen mit HIV/AIDS und Patienten mit Immunsupprimierungsmedikamenten.

Traditionelle diagnostische Methoden für PJP beruhen auf einer Bronchoskopie, in der ein Röhrchen in die Atemwege des Patienten eingeführt wird, um Proben zu sammeln, ein teures und invasives Verfahren.

„Es kann bis zum nächsten Tag dauern, manchmal zwei Tage, um die Ergebnisse der Bronchoskopie zu erhalten“, sagte Hu. „Mit dem CRISPR-basierten Assay können wir von Proben zu 45 Minuten zu Ergebnissen wechseln.“

PCR -Tupfertests, wie die für schnellen Covid -Tests verwendet, werden häufig nicht aktiv erfasst P. Jirovecii Infektionen. Die Verwendung des CRISPR-basierten Detektionstools sowie PCR-Tests steigern die diagnostische Genauigkeit signifikant, und identifizierte 96% der infizierten Säuglinge (im Vergleich zu 66% mit PCR allein) und 93% der infizierten Erwachsenen (im Vergleich zu nur 26% mit PCR).

CRISPR, ein Akronym für „clustered regelmäßig miteinander verwickelte, palindromische Wiederholungen“, ist eine Genbearbeitungs -Technologie, mit der Wissenschaftler die DNA genau verändern können. Für den PJP -Diagnosetest wird CRISPR verwendet, um die RNA des Pilzes zu erkennen, der PJP verursacht.

„Das ist Roman“, sagte Kolls. „Und wir haben Daten, die zeigen, dass PJP möglicherweise häufiger als nachdacht ist. Bessere Diagnose kann uns helfen, dies zu beweisen.“

Zusätzlich zur Diagnose von Patienten kann der Test an Halsabfällen verwendet werden, die bereits in Kliniken gesammelt wurden, um die Epidemiologie und die Kartierung von Pneumocystis in den USA zu verbessern.

Diese Studie zeigt auch den wachsenden Einsatz von CRISPR als Möglichkeit zur Straffung der Krankheitserkennung. Mit Blick auf die Zukunft sieht das Forschungsteam das Potenzial für die CRISPR -diagnostische Plattform, um andere Atemwegsinfektionen zu erkennen.

„Dieses Tool ist ein Beispiel für den Kollaborationsgeist an der Tulane University, in dem hochmoderne Engineering mit umfassender klinischer Praxis zusammenarbeiten kann, um ein sehr kritisches Problem anzugehen“, sagte Hu. „Hoffentlich können wir dies bald als klinischen Test einsetzen und die Ergebnisse für Patienten verbessern.“

Das in Tulane entwickelte Tool wurde in Zusammenarbeit mit Proben des University Health Network/University of Toronto, der Pneumonia Eetiology Research for Child Health (Perch) und der internationalen Mycoses -Prävention, Forschung, Implementierung, Netzwerke und Ausbildung (Impression) an der Universität von Kapstadt getestet. Die Forschung wurde von den National Institutes of Health, der Gates Foundation und dem National Institute for Health and Care Research unterstützt.

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