Ya sea activando o silenciando genes, descomponiendo células defectuosas o creando tejido nuevo, nuestro cuerpo trabaja constantemente para repararse a sí mismo, incluso en casos de enfermedad. Para combatir una enfermedad, nuestro cuerpo envía señales, a menudo mucho antes de que nosotros mismos notemos laEstas señales son, por ejemplo, moléculas de ADN que se liberan de las propias células del cuerpo, circulan en la sangre y, muy probablemente, otras células las reconocen como un mensaje para estimular una reacción de defensa.
Investigadores del Instituto de Biotecnología Computacional de TU Graz han identificado mensajeros y, junto con científicos del Centro Austriaco de Biotecnología Industrial acib, la Universidad Médica de Graz y CNA Diagnostics GmbH Grambach, Estiria, han desarrollado un método innovador: al utilizar estas señales endógenas biomarcadores, la sepsis se puede diagnosticar con alta precisión dos o tres días antes de que aparezcan los primeros síntomas clínicos. La prueba basada en este método podría aumentar significativamente la probabilidad de supervivencia de los pacientes con sepsis y reducir los efectos secundarios negativos parasobrevivientes de sepsis. Los investigadores han publicado detalles sobre esto en los dos artículos "Evaluación de marcadores moleculares basados en el huésped para la detección temprana de sepsis humana" y "El ADN libre de células circulantes está compuesto predominantemente por elementos retrotransponibles y ADN satélite no telomérico" en Revista de biotecnología Elsevier.
Los algoritmos de clasificación sirven como base
"Nuestro equipo ha identificado 24 biomarcadores con los que se puede detectar la sepsis inducida por bacterias o hongos en una etapa más temprana en comparación con las pruebas utilizadas actualmente, utilizando algoritmos de clasificación recientemente desarrollados", explica Christoph W. Sensen, director del Institutode Biotecnología Computacional en TU Graz.
Para su trabajo, los bioinformáticos utilizaron datos de secuenciación derivados de muestras de plasma anonimizadas proporcionadas por los grupos de investigación liderados por Robert Krause, codirector de BioTechMed-Graz, y Peter Neumeister de la Universidad Médica de Graz. Las muestras procedían de personas diagnosticadascon sepsis causada por bacterias u hongos, respectivamente, en cuya sangre se detectaron estos patógenos, influenza una enfermedad con síntomas en parte similares a la sepsis o linfoma, así como de individuos sanos. Los datos de secuenciación formaron la base para el desarrollode los algoritmos que se utilizaron para identificar los marcadores, creando así un conjunto de marcadores sin precedentes ". Este conjunto de datos se puede utilizar para distinguir a las personas en las primeras etapas de la sepsis y las que presentan signos clínicos tempranos de las personas sanas y de las personas con otras enfermedades"Sensen continúa:" Dentro del grupo de pacientes para el que se desarrollaron los marcadores, la precisión diagnóstica fue de casi el 90 por ciento en el período de dos días antes de la fiprimeros signos clínicos hasta dos días después del diagnóstico con los métodos diagnósticos actualmente utilizados.En estudios ciegos con grupos de pacientes que no se incluyeron en el desarrollo del marcador, la precisión fue todavía de hasta el 81 por ciento. "Con la ayuda de este método, la sepsis puede diagnosticarse mucho antes que con cualquier otro método de diagnóstico.
procedimiento de prueba basado en host, procedimiento de aprobación ya en curso
En el curso de sus estudios, los investigadores también desarrollaron una nueva forma de prueba de PCR cuantitativa en tiempo real. PCR significa Reacción en cadena de la polimerasa, un método para amplificar ácidos nucleicos. Las pruebas basadas en PCR ya se utilizan en clínicas, porejemplo para la detección del virus covid-19 en pacientes. Este tipo de pruebas se utilizan a menudo para amplificar el ADN o ARN de un agente infeccioso en una muestra de sangre, plasma o suero, por ejemplo, permitiendo la detección directa de bacterias u hongos en la sepsisSin embargo, en vista del gran número de posibles especies de patógenos que pueden causar sepsis, esto solo es posible en un grado muy limitado para pacientes con sepsis y, por lo tanto, es muy impreciso. La prueba recientemente desarrollada del grupo de Graz, por otro lado,se centra en las señales del propio cuerpo, que son representativas de la aparición de la sepsis en todos los casos de bacterias y hongos. Por lo tanto, se pueden medir con mucha mayor precisión y también 2-3 días antes de lo que lo haría la detección directa de patógenos. permitir.
La aprobación en los Estados Unidos en la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE. UU. FDA en Washington ya se ha solicitado a través del proceso de aprobación 510k y el ensayo clínico ha comenzado. El trabajo para la aprobación en Europa recién está comenzando. Christoph W. Sensenespera que las pruebas se utilicen pronto a gran escala ". Sin embargo, la pandemia de la corona está poniendo nuestro calendario en un segundo plano, ya que los hospitales de EE. UU., por supuesto, no podrán suministrar muestras de plasma durante algún tiempo debido a la situación actual. "
Bernd Nidetzky, CSO del Centro Austriaco de Biotecnología Industrial acib, comenta: "El desarrollo de procedimientos de diagnóstico rápidos y eficientes, como el método para la detección temprana de la sepsis presentado aquí, es un nuevo campo dentro de acib, quese están estableciendo en la fase de financiación actual de nuestro centro de competencia. ¡Estamos encantados de que este trabajo haya llegado a la fase de ensayo clínico tan rápidamente! "
Se buscan más muestras de plasma
Mientras tanto, los datos de China muestran que incluso los pacientes con covid-19 con enfermedad grave en etapa terminal a menudo tenían sepsis como enfermedad secundaria. Sensen y su equipo están más interesados en cooperar con biobancos como BBMRI-ERIC y hospitalesque pueden proporcionar al equipo de Graz muestras de plasma de pacientes con Covid-19. Porque, según Sensen: "Sobre la base del programa de investigación de detección temprana de la sepsis, deberíamos poder desarrollar herramientas de diagnóstico para la identificación más rápida depacientes de alto riesgo y una estrategia de intervención temprana ante los primeros signos de sepsis, que se puede utilizar en futuras pandemias para reducir las consecuencias de la infección para los afectados ".
Este proyecto de investigación se basa en los campos de especialización humana y biotecnología e información, comunicación y computación, dos de los cinco focos estratégicos de la Universidad Tecnológica de Graz. Los investigadores participantes son parte de BioTechMed-Graz, la cooperación de investigación entre MedUni Graz, TU Graz y Graz University of Technology en el campo de las ciencias de la vida.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Tecnología de Graz . Original escrito por Christoph Pelzl. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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