Новый экспресс-тест выявляет активный туберкулёз за 30 минут

Более 10 миллионов человек во всем мире болеют активным туберкулезом (АТБ), и каждый год от него умирает более миллиона человек. Большинство пациентов живут в странах с ограниченными ресурсами, где диагностика туберкулёза является особенно сложной задачей – более новые тесты требуют дорогостоящего лабораторного оборудования, которое часто недоступно. Кроме того, исторически сложившийся стандарт отбора проб и культивирования мокроты нельзя назвать быстрым, кроме того, он зачастую недостаточно чувствителен для правильной идентификации, поэтому у многих пациентов болезнь не выявляется до тех пор, пока не станет слишком поздно.

Команда исследователей из Института Уайса разработала быстрый, мультиплексный сортировочный тест на туберкулёз, который может быть использован в условиях нехватки ресурсов для выявления пациентов, подверженных высокому риску развития активной формы туберкулёза и нуждающихся в немедленной медицинской помощи. Для его использования не нужна специальная подготовка, стоит всего 2 доллара, а результаты выдаёт примерно за 30 минут, эффективно идентифицируя признаки АТБ в образцах пациентов с трех разных континентов, что означает, что он может обнаруживать множество штаммов патогена.

Исследовательская группа приступила к созданию своего теста на наличие туберкулёза, определив набор биомаркеров в крови пациентов, которые постоянно указывают на высокую вероятность заболевания, а затем разработав легко применяемый анализ, способный обнаружить эту сигнатуру. Впервые исследователи измерили уровень 47 различных белков крови примерно в 400 образцах крови, отобранных у людей в Танзании и на Филиппинах, у которых диагностирован активный туберкулёз. Затем они проанализировали данные об уровне белка с помощью алгоритма машинного обучения, способности которого оттачивали на четырех белках, последовательно повышенных у пациентов с активным туберкулёзом: интерлейкин (IL)-6, IL-8, IL-18. На основании этих данных, алгоритм правильно предсказал наличие активного туберкулёза в 86% всех положительных образцов, а отсутствие АТБ в 65% отрицательных образцов. 

Чтобы улучшить способность теста обнаруживать очень низкие концентрации четырех белков, они разработали ультразвуковой иммуноферментный анализ на платформе Simoa, который позволяет эффективно измерять уровень белка, используя всего лишь каплю крови из пальца. Этот анализ улучшил чувствительность алгоритма до 87%. Кроме того, тест не предсказывал наличие активной формы в 19 образцах с латентным туберкулёзом, что показало, что он эффективен при сортировке пациентов, нуждающихся в немедленной медицинской помощи от тех, чье заболевание не требует дорогостоящего вмешательства.  

Фото: PixаBay