Анализ крови упрощает диагностику инвазивных плесневых инфекций
Для людей с ослабленной иммунной системой распространенная плесень, скрывающаяся в окружающей среде — в почве, вдоль влажных стен или на забытом яблоке — может вызвать опасные инфекции глубоко внутри организма. Эти инвазивные плесневые инфекции могут быстро стать смертельными без лечения, однако их трудно диагностировать без инвазивных процедур, таких как биопсия ткани.
Теперь анализ крови, разработанный в Stanford Medicine, предлагает более безопасный и быстрый способ диагностики инвазивной плесневой болезни. В новом исследовании , опубликованном 17 января в Clinical Infectious Diseases , исследователи обнаружили, что анализ крови, который обнаруживает генетический материал плесени, может заменить инвазивные тесты в большинстве случаев.
«Мы все вдыхаем пару тысяч спор плесени в день», — сказал Ниаз Банаи, доктор медицины, профессор патологии и медицины, а также старший автор исследования. «Пока наша иммунная система цела, с нами ничего не происходит».
Но когда иммунная защита ослаблена, например, у пациентов, перенесших трансплантацию и принимающих иммунодепрессанты, и у пациентов, проходящих химиотерапию, плесень может обосноваться внутри организма, чаще всего в легких. По оценкам Банаи, у 5–10 % таких пациентов развивается инвазивная плесневая болезнь.
Эти быстро прогрессирующие инфекции часто проявляются в виде очагов на КТ.
Традиционный способ диагностики этих инфекций требует получения образца плесени либо из биопсии ткани, либо из бронхоальвеолярного лаважа , при котором в легкие вводится зонд для промывания дыхательных путей физиологическим раствором. Затем образец плесени идентифицируется в лаборатории для определения соответствующих противогрибковых препаратов.
«Многие пациенты с ослабленным иммунитетом недостаточно стабильны, чтобы перенести эти инвазивные процедуры », — сказал Банаеи. «Поэтому они не могут получить точный диагноз». Это может означать задержку в эффективном лечении.
Обнаружение ДНК плесени
В течение нескольких лет Банаи и его коллеги разрабатывали неинвазивную альтернативу — анализ крови, который может обнаружить крошечные фрагменты ДНК плесени, попавшие в кровоток. Базовая техника, известная как бесклеточная ДНК-полимеразная цепная реакция, иногда называемая жидкой биопсией, показала свою эффективность в обнаружении других типов инфекций, а также рака.
Новый анализ крови на плесневые инфекции дебютировал в Стэнфордском медицинском центре в конце 2020 года.
Исследователи оптимизировали протоколы для сбора образцов крови , извлечения ДНК и точного обнаружения ряда распространенных видов плесени. Затем тест был готов к прямому сравнению с обычными тестами.
В новом исследовании исследовательская группа рассмотрела 506 случаев, в которых пациент с подозрением на плесневое заболевание проходил как анализ крови, так и инвазивный тест в течение примерно недели. Большинство пациентов имели иммунодефицит.
При оценке результатов теста на основе стандартных диагностических критериев инвазивной плесени оба теста давали одинаковый диагноз в 88,5% случаев.
«Это исследование доказывает, что вам не нужно проводить инвазивный тест», — сказал Банаеи. «В большинстве случаев вы можете ожидать, что оба результата будут совпадать». Это означает, что большинство пациентов могут быть избавлены от риска инвазивной процедуры.
По его словам, анализ крови с большей вероятностью не выявляет плесневые инфекции в пазухах носа или конечностях, поэтому при подозрении на инфекции в этих местах все равно следует проводить биопсию тканей.
Что особенно важно, новый тест позволяет быстрее диагностировать и лечить, что, как было показано, улучшает результаты для пациентов. Время выполнения анализа крови составляет один день, тогда как инвазивные процедуры часто занимают от нескольких дней до недель, чтобы запланировать и получить результаты.
«Мы можем ускорить диагностику и не ждать запланированной операции или бронхоскопии», — сказал Банаеи. «В ту же секунду, как вы заподозрите инфекцию, вы можете заказать этот тест и получить представление о том, что есть у пациента».
На данный момент Stanford Health Care является единственным учреждением, которое предлагает новый тест на плесень. Спрос на тест неуклонно растет с тех пор, как он стал доступен, и в настоящее время заказывается около 3000 тестов в месяц, по словам Банаи.
«Это определенно стало первым тестом, к которому мы прибегаем, когда подозреваем грибковую инфекцию », — сказал он.
Хотя тест в его нынешнем виде требует много лабораторных ресурсов, робототехники и обученного персонала, Banaei работает с компаниями для коммерциализации теста. Цель состоит в том, чтобы создать автономный инструмент, который мог бы автоматизировать тест.
«Это может изменить правила игры, сделав такую технологию доступной для всех», — сказал Банаи.
Его команда также разрабатывает тесты на бесклеточную ДНК-полимеразную цепную реакцию для других труднодиагностируемых инфекций. Фактически, их первоначальной целью был туберкулез, инфекционная причина смерти № 1 в мире, причем треть случаев не диагностируется. Высокоэффективный анализ крови на туберкулез оказался более неуловимым, сказал Банаеи.
«Но мы не сдались».