衡量基因对感染导致之前,准确的诊断

两项研究表明基因信息的模式在感染者可以用来准确地查明感染的原因。

“传统的传染病诊断测试依赖检测疾病的致病病原体作斗争。所以你只找到你正在寻找什么,”杰弗里金斯伯格说,医学博士博士,高级作者研究和基因组医学主任杜克大学基因组科学与政策研究所的医学教授。

识别病原体罪魁祸首指南治疗病人的选择;然而,这些传统的传染病的测试可以好几天,不同程度的准确性。

“鉴于人类已经有健壮的系统识别和抵御传染性生物体,我们可以利用系统的响应区分病原体吗?”Ginsburg asked.

身体对感染的反应,或主机响应,可以使用全基因组技术测量分析人类基因应对感染。科学家可以使用生成的“基因签名”分类和诊断传染病基于宿主反应,无需测试特定的病原体。尤其吸引人的方法检测流感以来基因签名可以识别新的流感病毒,经常出现,但可能不是与现有的诊断测试检测到。

“2009年H1N1流感大流行强调传统的pathogen-based测试的局限性,”克里斯托弗·w·伍兹说,医学博士副教授,医学、病理学、杜克大学全球卫生和流感研究的主要作者。“测试可以确定个体暴露在流感在出现症状之前将指导治疗决策的一个重要和有用的工具,尤其是在有限的抗病毒药物。”

伍兹和他的同事着手开发一种测试使用两种流感。他们接种41参与者与H1N1和H3N2病毒,并分析他们的血液样本来衡量主机响应使用各种全基因组技术。

的主机响应两种不同菌株相似,并结合成一个单一的基因签名被称为流感的因素。杰出的人感染流感因素或未受感染的流感有94%的准确度,并可以用来测试多个菌株。

此外,研究人员发现了流感因素参与者充分发展流感症状之前,早在29小时后暴露在病毒和大约40个小时前峰症状的发展。

早期流感诊断可能有一些影响深远的好处。生病的人可以决定呆在家里休息,可能限制了疾病的严重程度和传播。此外,他们可以开始服用抗病毒药物,服用效果最佳。

研究人员还测试了流感因素在现实生活环境中的自然获得疾病:杜克大学医院急诊科。他们分析了36个患者血液样本2009年大流行期间甲型H1N1流感确诊病例的;流感的因素区分H1N1-infected和未受感染的个人预测的准确率为92%。

使用类似的方法在另一项研究中,杜克大学的研究人员发现的基因因素诊断金黄色葡萄球菌,金黄色葡萄球菌,一种常见的细菌感染。与流感测试中,传统的诊断方法葡萄球菌涉及特定病原体的培养,这就有可能产生错误,通常花费的时间太长了。

“我们当前细菌依靠文化隔离的生物识别技术。虽然经过时间考验的,文化是缓慢,平均服用几天,”研究作者万斯·g·福勒说,医学博士、肉类、医学教授和杜克大学的传染病专家。“在此期间,临床医生被迫做出有根据的猜想,如何对待病人,经常与广泛的鸡尾酒对强大的抗生素。

“这些抗生素会导致电阻,也可能是昂贵的和有副作用。减少诊断时间,这将允许更多的抗生素的使用,将有助于医生做出更好的治疗决定。”

杜克大学的研究人员研究了小鼠感染金黄色葡萄球菌或大肠杆菌测量主机响应感染。基因签名,来自一个血液样本的分析,区分staph-infected老鼠从那些感染了大肠杆菌和未感染的准确率达到了95%。

然后研究者们研究了成人的血液样本细菌感染患者来到杜克大学医院急诊科。使用病人的基因表达,研究人员区分那些从那些没有感染金黄色葡萄球菌97%的准确率。在儿科患者结果也被复制,基因签名帮助准确地诊断葡萄球菌感染时间的95%左右。

“这项研究表明,细菌感染宿主反应可以利用作为一个潜在的诊断策略,减少所需的时间建立一个诊断,避免使用不必要的抗生素,”福勒说。

这项研究的长期目标是开发新的诊断工具,使用宿主基因表达模式快速识别病人的感染。

“这些研究表明,基因因素分析显示承诺早期检测和准确诊断流感和葡萄球菌,”金斯伯格说。“额外工作正在开发更实用的方法在临床中使用这些测试”。

除了金斯伯格和森林,杜克流感研究人员包括米迦t·麦克莱恩Minhua Chen艾梅k .泽滋Timothy Veldman伊丽莎白Ramsburg,约瑟夫·e·卢卡斯,劳伦斯Carin。杜伦大学的其他研究人员包括布拉德·p·尼克尔森VA医学中心;埃默里大学的Jay Varkey;国家基因组中心的斯蒂芬·f·金斯默尔资源;永胜黄和阿尔弗雷德·o .英雄III密歇根大学的;罗伯特·Lambkin-Williams和安东尼·g·吉尔伯特Retroscreen病毒学;和赛斯•格利克曼(george w . bush)的北卡罗莱纳大学教堂山分校。