Tonggak untuk deteksi dini sepsis – Sains Terkini

Apakah mengaktifkan atau membungkam gen, menghancurkan sel-sel yang rusak atau membangun jaringan baru, tubuh kita terus bekerja untuk memperbaiki dirinya sendiri, bahkan dalam kasus penyakit. Untuk melawan suatu penyakit, tubuh kita mengirimkan sinyal, seringkali jauh sebelum kita sendiri menyadari penyakit itu. Sinyal-sinyal seperti itu, misalnya, molekul DNA yang dilepaskan dari sel-sel tubuh sendiri, bersirkulasi dalam darah dan kemungkinan besar dikenali oleh sel-sel lain sebagai pesan untuk merangsang reaksi pertahanan.

Para peneliti di Institut Bioteknologi Komputasi TU Graz telah mengidentifikasi para kurir dan bersama-sama dengan para ilmuwan dari Pusat Industri Bioteknologi Austria (acib), Universitas Kedokteran Graz dan CNA Diagnostics GmbH (Grambach, Styria), telah mengembangkan metode terobosan: menggunakan sinyal endogen (biomarker) ini, sepsis dapat didiagnosis dengan akurasi tinggi dua hingga tiga hari sebelum gejala klinis pertama terjadi. Tes berdasarkan metode ini secara signifikan dapat meningkatkan kemungkinan bertahan hidup pasien sepsis dan menurunkan efek samping negatif bagi penderita sepsis. Para peneliti sekarang telah mempublikasikan rincian tentang hal ini dalam dua makalah "Evaluasi penanda molekuler berbasis host untuk deteksi dini sepsis manusia" dan "DNA bebas sel yang bersirkulasi sebagian besar terdiri dari unsur retrotransposable dan DNA satelit non-telomer" di Jurnal Bioteknologi (Elsevier).

Algoritma klasifikasi berfungsi sebagai dasar


"Tim kami telah mengidentifikasi 24 biomarker yang sepsis yang disebabkan bakteri atau jamur dapat dideteksi pada tahap awal bila dibandingkan dengan tes yang saat ini digunakan, menggunakan klasifikasi algoritma yang baru dikembangkan," jelas Christoph W. Sensen, kepala Institute of Computational Bioteknologi di TU Graz.

Untuk pekerjaan mereka, para bioinformatika menggunakan data sekuensing yang diambil dari sampel plasma anonim yang disediakan oleh kelompok penelitian yang dipimpin oleh Robert Krause, co-direktur BioTechMed-Graz, dan Peter Neumeister di Medical University of Graz. Sampel berasal dari orang yang didiagnosis dengan sepsis yang disebabkan oleh bakteri atau jamur, masing-masing, (yang darahnya terdeteksi patogen ini), influenza (penyakit dengan gejala sebagian mirip dengan sepsis) atau limfoma, serta dari orang sehat. Data pengurutan membentuk dasar untuk pengembangan algoritma yang digunakan untuk mengidentifikasi penanda, sehingga menciptakan seperangkat penanda yang belum pernah terjadi sebelumnya. "Kumpulan data ini dapat digunakan untuk membedakan orang-orang pada tahap awal sepsis dan orang-orang dengan tanda-tanda klinis awal dari orang sehat dan dari orang dengan penyakit lain." Sensen melanjutkan: "Dalam kelompok pasien yang menjadi penanda dikembangkan, akurasi diagnostik hampir 90 persen dalam periode dari dua hari sebelum tanda-tanda klinis pertama sampai dua hari setelah diagnosis dengan metode diagnostik yang saat ini digunakan. Dalam studi buta dengan pasien kelompok yang tidak termasuk dalam pengembangan penanda, akurasi masih hingga 81 persen. " Dengan bantuan metode ini, maka sepsis dapat didiagnosis jauh lebih awal daripada dengan metode diagnostik lainnya.

Prosedur uji berbasis host, prosedur persetujuan sudah berlangsung

Dalam perjalanan studi mereka, para peneliti juga mengembangkan bentuk baru tes PCR kuantitatif real-time. PCR adalah singkatan dari Polymerase Chain Reaction, sebuah metode untuk memperkuat asam nukleat. Tes berbasis PCR sudah digunakan di klinik, misalnya untuk mendeteksi virus covid-19 pada pasien. Tes semacam ini sering digunakan untuk memperkuat DNA atau RNA dari agen infeksi dalam sampel darah, plasma atau serum, mis. memungkinkan deteksi langsung bakteri atau jamur pada pasien sepsis. Mengingat jumlah besar spesies patogen yang mungkin yang dapat menyebabkan sepsis, ini hanya mungkin sangat terbatas untuk pasien sepsis dan karenanya sangat tidak tepat. Di sisi lain, tes kelompok Graz yang baru dikembangkan, berfokus pada sinyal tubuh sendiri, yang mewakili timbulnya sepsis untuk semua kasus bakteri dan jamur. Oleh karena itu, ini dapat diukur dengan akurasi yang jauh lebih tinggi dan juga 2-3 hari lebih awal dari yang dimungkinkan oleh deteksi patogen secara langsung.

Persetujuan di Amerika Serikat di Badan Pengawas Obat dan Makanan (FDA) AS di Washington telah diajukan melalui proses persetujuan 510 ribu dan uji klinis telah dimulai. Pekerjaan untuk persetujuan di Eropa baru saja dimulai. Christoph W. Sensen berharap tes akan segera digunakan dalam skala besar. "Namun, pandemi korona menempatkan jadwal kami agak di belakang, karena rumah sakit AS tentu saja tidak akan dapat memasok sampel plasma untuk beberapa waktu karena situasi saat ini."

Bernd Nidetzky, CSO dari Pusat Austria Bioteknologi Industri (acib), berkomentar: "Pengembangan prosedur diagnostik yang cepat dan efisien, seperti metode untuk deteksi dini sepsis yang disajikan di sini, adalah bidang baru dalam acib, yang sedang kami bangun dalam fase pendanaan saat ini dari pusat kompetensi kami. Kami sangat senang bahwa pekerjaan ini telah mencapai fase uji klinis begitu cepat! "

Sampel plasma lebih lanjut dicari

Sementara itu, data dari Tiongkok menunjukkan bahwa bahkan 19 pasien yang menderita penyakit stadium akhir yang parah sering mengalami sepsis sebagai penyakit sekunder. Sensen dan timnya lebih tertarik untuk bekerja sama dengan biobanks seperti BBMRI-ERIC dan rumah sakit yang mampu menyediakan sampel plasma dari Covid-19 kepada tim di Graz. Karena, menurut Sensen: "Berdasarkan program penelitian deteksi dini sepsis, kita harus dapat mengembangkan alat diagnostik untuk identifikasi pasien berisiko tinggi yang lebih cepat dan strategi untuk intervensi dini pada tanda-tanda awal sepsis, yang dapat digunakan dalam pandemi masa depan untuk mengurangi konsekuensi dari infeksi bagi mereka yang terkena. "

Proyek penelitian ini berlabuh di Bidang Keahlian Manusia & Bioteknologi dan Informasi, Komunikasi & Komputasi, dua dari lima fokus strategis Universitas Teknologi Graz. Para peneliti yang berpartisipasi adalah bagian dari BioTechMed-Graz – kerjasama penelitian antara Med Uni Graz, TU Graz dan Universitas Teknologi Graz di bidang ilmu kehidupan.

Referensi:

Material disediakan oleh Universitas Teknologi Graz. Asli ditulis oleh Christoph Pelzl. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.


You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.