Ενεργός Φτματίωση: Ομάδα καθηγητών του Wayne State University ανακάλυψε μια νέα τεχνολογία που θα ανιχνεύει γρήγορα και εύκολα τα αντισώματα της λοίμωξης από ενεργό μυκοβακτηρίδιο της φυματίωσης (TB). Η εργασία τους με τίτλο “Discovery of Novel Transketolase Epitopes and the Development of IgG-Based Tuberculosis Serodiagnostics” (Ανακάλυψη νέων επιτόπων τρανσκετολάσης και ανάπτυξη ορολογικών διαγνωστικών βασισμένων σε IgG) δημοσιεύθηκε σε πρόσφατη έκδοση του επιστημονικού περιοδικού Φάσμα Μικροβιολογίας (Microbiology Spectrum). Επικεφαλής της ομάδας είναι η Lobelia Samavati, M.D., καθηγήτρια στο Κέντρο Μοριακής Ιατρικής και Γενετικής της Ιατρικής Σχολής. Η Samavati πλαισιώθηκε από τις Jaya Talreja, Ph.D, και Changya Peng, ερευνήτριες στο Τμήμα Εσωτερικής Ιατρικής του Wayne State. Η φυματίωση παραμένει μια παγκόσμια απειλή για την υγεία, με 10 εκατομμύρια νέα κρούσματα και 1,7 εκατομμύρια θανάτους ετησίως.
Σύμφωνα με την τελευταία έκθεση του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας, η φυματίωση είναι η 13η κύρια αιτία θανάτου και ο δεύτερος κύριος μολυσματικός δολοφόνος μετά την COVID-19. Η λανθάνουσα φυματιώδης λοίμωξη (LTBI) θεωρείται δεξαμενή για τα βακτήρια της φυματίωσης και τα άτομα μπορούν να εξελιχθούν σε ενεργό φυματίωση. Το ένα τρίτο του παγκόσμιου πληθυσμού έχει μολυνθεί με φυματίωση και κατά μέσον όρο, 5 έως 10% των ατόμων που έχουν μολυνθεί με λανθάνουσα φυματιώδη λοίμωξη LTBI θα αναπτύξουν ενεργό φυματίωση κατά τη διάρκεια της ζωής τους, συνήθως εντός των πρώτων πέντε ετών μετά την αρχική μόλυνση. Οι χρυσές τυποποιημένες εξετάσεις για να προσδιοριστεί εάν μια λοίμωξη είναι ενεργός φυματίωση είναι το επίχρισμα πτυέλων και οι εξετάσεις καλλιέργειας. Ωστόσο, αυτές οι μέθοδοι απαιτούν τη συλλογή πτυέλων, η οποία είναι χρονοβόρα, δαπανηρή, απαιτεί εκπαιδευμένο προσωπικό και δεν έχει ευαισθησία. Οι τρέχουσες συμβατικές δοκιμασίες που διαφοροποιούν τη λανθάνουσα φυματιώδη λοίμωξη LTBI από τους μη μολυσμένους ελέγχους -όπως οι δερματικές δοκιμασίες φυματίνης (TST) και/ή η δοκιμασία απελευθέρωσης ιντερφερόγαμμα (IGRA)- δεν διαφοροποιούν μεταξύ ενεργού λοίμωξης από λανθάνουσα φυματίωση. Παρά τις προόδους στις ταχείες μοριακές τεχνικές για τη διάγνωση της φυματίωσης, υπάρχει ανεκπλήρωτη ανάγκη για μια απλή και φθηνή εξέταση σε σημείο περίθαλψης (POC), ταχεία εξέταση που δεν βασίζεται σε πτύελα. Η ερευνητική ομάδα της Samavati εργάζεται για περισσότερα από 15 χρόνια για την ανάπτυξη τεχνολογίας για την ανίχνευση αντισωμάτων σε διάφορες αναπνευστικές ασθένειες. Το εργαστήριό της έχει αναπτύξει μια νέα τεχνολογία που δεν βασίζεται στα πτύελα και έχει ανακαλύψει αρκετούς νέους ανοσοεπιτόπους που δεσμεύονται διαφορετικά σε ειδικές ανοσοσφαιρίνες (IgG) σε άτομα που έχουν προσβληθεί από φυματίωση. Τα επίπεδα της ειδικής για τον επίτοπο IgG στον ορό μπορούν να διαφοροποιήσουν την ενεργό φυματίωση από τα άτομα με λανθάνουσα φυματιώδη λοίμωξη LTBI, τους υγιείς ελέγχους και άλλες αναπνευστικές νόσους. Αυτή η τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως απλή ορολογική εξέταση ορού χωρίς πτύελα με βάση την ορολογική εξέταση POC- TB, η οποία είναι εξαιρετικά ειδική και ευαίσθητη, για τη διαφοροποίηση της ενεργού φυματίωσης από τη λανθάνουσα φυματιώδης λοίμωξη LTBI.
“Προηγουμένως, αναπτύξαμε μια πλατφόρμα προβολής αντιγόνων φάγων Τ7 και μετά από ανοσοδιαλογή μεγάλων συνόλων δειγμάτων ορού, εντοπίσαμε 10 κλώνους που προσδένονται διαφορετικά στα αντισώματα ορού (IgG) των ασθενών με ενεργό φυματίωση, διαφοροποιώντας τη φυματίωση από άλλες αναπνευστικές νόσους”, δήλωσε η Samavati. “Ένας από αυτούς τους κλώνους υψηλής απόδοσης είχε ομολογία με το ένζυμο τρανσκετολάση (TKT) των βακτηρίων της φυματίωσης, το οποίο είναι ένα απαραίτητο ένζυμο που απαιτείται για την ενδοκυτταρική ανάπτυξη των βακτηρίων σε έναν ξενιστή. Υποθέσαµε ότι η αφθονία της IgG στους ορούς έναντι του αναγνωρισµένου νέου νεοαντιγόνου που ονοµάσαµε TKTµ µπορεί να διαφοροποιήσει µεταξύ ενεργού φυµατίωσης, λανθάνουσας φυματιώδους λοίμωξης LTBI και άλλων µη φυµατιδιακών κοκκιωµατωδών πνευµονοπαθειών όπως η σαρκοείδωση. Αναπτύξαµε µια νέα άµεση πεπτιδική δοκιµασία ELISA για τον ποσοτικό προσδιορισµό των επιπέδων IgG σε δείγµατα ορού έναντι του TKTµ. Σχεδιάσαμε δύο πρόσθετα επικαλυπτόμενα ομόλογα πεπτιδίων TKT του M.tb με δυνητική αντιγονικότητα που αντιστοιχούν στην ειδική για τον M.tb τρανσκετολάση (M.tb-TKT1 και M.tb-TKT3) και ως εκ τούτου τυποποιήσαμε τρεις πεπτιδικές ELISA (TKTμ, M.tb TKT1 και M.tb TKT3) για την ορολογική διάγνωση της φυματίωσης.” Μετά την ανάπτυξη και τυποποίηση μιας άμεσης πεπτιδικής ELISA για τρία πεπτίδια, η ερευνητική ομάδα εξέτασε 292 άτομα και τα αποτελέσματα της TKT-πεπτιδικής ELISA δείχνουν ότι οι ασθενείς με φυματίωση έχουν σημαντικά υψηλότερα επίπεδα ειδικών αντισωμάτων TKT σε σύγκριση με ασθενείς που ήταν υγιείς μάρτυρες και με λανθάνουσα φυματιώδη λοίμωξη LTBI. Τα αυξημένα επίπεδα των ειδικών για την TKT αντισωμάτων πιθανώς σχετίζονται με την ανάπτυξη των βακτηρίων M.tb σε ασθενείς με ενεργό φυματίωση. Η TKT διαδραματίζει βασικό ρόλο στη μετάβαση από τη φάση του λήθαργου στην πολλαπλασιαστική φάση και τα ειδικά για την TKT IgG μπορεί να αποκαλύψουν τις διαφορές μεταξύ ενεργού φυματίωσης και λανθάνουσας φυματιώδους λοίμωξης LTBI. Συνεπώς, η ορολογική διάγνωση της φυματίωσης με βάση την IgG με ELISA πεπτιδίου TKT είναι πολλά υποσχόμενη.
Επί του παρόντος, οι εμπορικά διαθέσιμες ορολογικές εξετάσεις φυματίωσης παρουσιάζουν χαμηλή ευαισθησία και ειδικότητα. Τα αποτελέσματα της ELISA που ελήφθησαν με τα πεπτίδια TKT που ανακάλυψε η ομάδα του Wayne State απέδωσαν υψηλή ειδικότητα και ευαισθησία. Τα αποτελέσματά τους δείχνουν ότι τα αντισώματα IgG κατά της τρανσκετολάσης μπορούν να διακρίνουν την ενεργό φυματίωση. “Η δοκιμή ELISA με πεπτίδια TKT απαιτεί χημικά συντιθέμενα πεπτίδια TKT για την επικάλυψη των φρεατίων στην πλάκα ELISA, λιγότερο από 100μl δείγματος ορού αίματος από τον ασθενή, αντιδραστήρια ανίχνευσης και έναν αναγνώστη πλάκας ELISA”, δήλωσε η Samavati. “Είμαστε εξαιρετικά ενθουσιασμένοι με την τεχνολογία μας και το γεγονός ότι με μια απλή εξέταση μπορούμε να διακρίνουμε την ενεργό φυματίωση από τη λανθάνουσα φυματιώδη λοίμωξη LTBI και άλλες αναπνευστικές ασθένειες. Πιστεύουμε ότι η μέθοδός μας και το πεπτίδιο TKT ELISA μπορούν να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας και των Κέντρων Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων ως μεθόδου διαλογής POC”.