Los restos óseos que datan de la era neolítica en Egipto tienen rastros reveladores de tuberculosis TB, una enfermedad que se estima que ha matado a mil millones de personas solo en los últimos dos siglos.
La bacteria responsable de la TB puede acechar en el tejido pulmonar de una persona durante décadas antes de producir la enfermedad de TB infecciosa activa y se estima que un tercio de la población mundial puede tener tales infecciones latentes, con un 5 a 10 por ciento progresando a enfermedad activa. Detectar la tuberculosis es un desafío notorio.
En una serie de nuevos estudios, Tony Hu, investigador del Biodesign Institute de la Universidad Estatal de Arizona, describe el desarrollo de varios métodos nuevos para el diagnóstico de TB que mejoran la velocidad, precisión y costo de la detección de TB. También deberían mejorar drásticamente la TBtratamiento.
La tuberculosis sigue siendo una de las 10 principales causas de muerte en todo el mundo y fue responsable de 1,8 millones de muertes solo en 2015. El diagnóstico rápido y preciso de la tuberculosis es fundamental tanto para la atención del paciente como para prevenir la transmisión de la tuberculosis ". Hay más de 10 millones de casos nuevosde tuberculosis cada año ", dice Hu, y agrega que" un tercio de ellos no se puede diagnosticar con ninguna tecnología disponible ".
Si bien la tuberculosis se puede curar, esto requiere que los pacientes se adhieran a un régimen estricto de medicamentos durante meses, a pesar de los efectos secundarios comunes, y las bacterias de TB resistentes a múltiples medicamentos se están volviendo más comunes. Los métodos de diagnóstico actuales pueden llevar mucho tiempo y detectar de manera deficiente la TBen ciertos tipos de pacientes, incluidos niños y pacientes con infecciones por el VIH, lo que dificulta determinar quién necesita tratamiento y cuándo se ha curado de la enfermedad.
Nuevos enfoques para mejorar la detección de TB
Uno de los nuevos métodos descritos aborda estos problemas midiendo las proteínas que las bacterias de la tuberculosis liberan en el torrente sanguíneo durante las infecciones activas. El grupo de Hu ha aplicado este enfoque para detectar pacientes con todas las formas de la enfermedad de tuberculosis, incluidos los pacientes coinfectados con el VIH, muchosde los cuales no pueden ser diagnosticados por métodos comunes como el cultivo bacteriano.
La velocidad, el costo y el tipo de muestra requerido también son problemas importantes en entornos con recursos limitados donde la TB es a menudo más común. Por esta razón, el grupo de Hu ha desarrollado un enfoque de nanotecnología económico para detectar otro factor liberado en la sangre en pacientes conEnfermedad de tuberculosis. Este método requiere muy poco equipo o suministros y se lee con un teléfono móvil.
Estos ensayos de TB abordan la necesidad crítica de pruebas de TB rápidas y precisas como se describe en el informe de TB de 2016 de la Organización Mundial de la Salud y deben tener un uso amplio para detectar casos de TB activa y monitorear su respuesta al tratamiento.
Un enemigo esquivo
Las pruebas estándar de TB adolecen de una serie de deficiencias graves que limitan su utilidad, especialmente en áreas donde los recursos médicos son escasos. Por ejemplo, las pruebas cutáneas para la reactividad de la TB pueden detectar si una persona ha sido infectada por TB, pero no si la infeccióntodavía presente o si está activo o inactivo.
El cultivo bacteriano es el estándar de oro para el diagnóstico de TB, pero a menudo requiere de 4 a 6 semanas para lograr un resultado final, y este y otros métodos de detección de TB pueden fallar cuando las bacterias de TB no están presentes en alta concentración en una muestra. Moco del tracto respiratorioesputo se utiliza generalmente para estos análisis, ya que la tuberculosis es una infección transmitida por el aire, pero es posible que se requieran procedimientos invasivos para obtener muestras para cultivo si el paciente no puede producir suficiente esputo o si se sospecha que la infección se ha escapado de los pulmones.
El Dr. Hu y sus colegas han aplicado enfoques basados en la nanotecnología para detectar proteínas de TB en muestras de sangre de pacientes para mejorar la detección de enfermedades. A diferencia de los métodos existentes que intentan identificar bacterias o ADN bacteriano en muestras de esputo o tejido, sus dos métodos miden la TB-factores derivados que se liberan en la sangre solo durante las infecciones de tuberculosis activas y proporcionan una medida del número de bacterias de tuberculosis activas en el paciente.
En la versión más sensible y de alta tecnología de estos dos ensayos de TB, el grupo de Hu utilizó nanodiscos de sílice porosos adornados con anticuerpos contra las proteínas de TB CFP-10 y ESAT-6 y realizó un estudio de prueba de concepto para demostrar que estoEl método podría identificar a los pacientes con infecciones de tuberculosis dentro o fuera de sus pulmones, independientemente de los resultados del cultivo de tuberculosis o del estado de coinfección por el VIH.
Doble problema: TB y VIH
La capacidad de detectar pacientes coinfectados con TB y VIH, que a menudo tienen resultados negativos en el cultivo de TB en esputo, es fundamental debido a la alta tasa mundial de coinfección VIH-TB y sus consecuencias letales. Los estudios indican que el 35 por ciento de los casos de infección por VIHlos pacientes en los EE. UU. mueren de infecciones de tuberculosis, y esta tasa de mortalidad es aún mayor en África y el sur de Asia, donde el 75 por ciento de los pacientes con VIH mueren a causa de las infecciones de tuberculosis.
los pacientes con VIH también son entre 20 y 30 veces más vulnerables a la infección de tuberculosis que las personas que son VIH negativas, mientras que los pacientes con tuberculosis son más susceptibles a la infección por el VIH. Los síntomas de la tuberculosis pueden parecerse a otras complicaciones del VIH, y las pruebas de tuberculosis estándar son menoressensible cuando se utiliza para realizar pruebas a pacientes infectados por el VIH, de modo que los pacientes VIH positivos a menudo tienen casos de tuberculosis no diagnosticados.
El estudio para Medicina BMC examinó a adultos VIH positivos inscritos en la Iniciativa de Tuberculosis de Houston, un gran estudio de detección y vigilancia de TB que se llevó a cabo desde octubre de 1995 hasta septiembre de 2004. Al medir la proteína de TB CPF-10 en la sangre de sujetos infectados por el VIH, su grupo detectó85 por ciento de todos los casos de TB y 67 por ciento de los casos de TB con cultivo negativo, mucho mejor que la mejor prueba molecular disponible, que se informa que detecta solo el 9 por ciento de los casos de TB con cultivo negativo en pacientes infectados por el VIH.
Aprendiendo de la respuesta del cuerpo
El equipo de Hu también ha utilizado un enfoque similar para identificar factores en la sangre que pueden identificar a los controladores de élite del VIH, un grupo muy raro de personas que pueden suprimir el VIH sin tratamiento con medicamentos antirretrovirales. La capacidad de identificar rápidamente a estas personas promete ser de utilidadgran importancia médica, ya que un estudio más a fondo de cómo logran esta impresionante hazaña puede conducir a mejores terapias para tratar y quizás curar las infecciones por VIH. De hecho, los resultados del estudio publicado por el Dr. Hu sugieren un mecanismo por el cual los controles de élite del VIH pueden controlar el VIH, un descubrimiento prometedor que merece más estudio.
Piense globalmente, analice localmente
La capacidad de diagnosticar rápidamente a un paciente con TB, preferiblemente en la misma visita, tiene importantes beneficios para la salud pública, pero la mayoría de las pruebas de TB son difíciles o poco prácticas de realizar en los sitios de atención de pacientes en áreas con recursos limitados donde la TB es con frecuencia más común.Este problema se puede abordar hasta cierto punto analizando rápidamente las muestras en los laboratorios centrales, pero con frecuencia esto no se hace.
El grupo de Hu ha desarrollado una prueba rápida que es adecuada para el diagnóstico en sangre de la tuberculosis y otras enfermedades infecciosas en entornos con recursos limitados, y que utiliza un teléfono móvil como microscopio para leer la señal de este ensayo. Este sistema actualmente pesa menosde una libra, cuesta menos de $ 2000 y proporciona resultados similares a los producidos por sistemas de microscopios grandes y costosos, que están restringidos a laboratorios u hospitales. Su equipo espera producir un sistema más robusto con una sensibilidad mejorada que cuesta alrededor de $ 200 y pesala mitad, para mejorar la aplicabilidad del decice para sitios de punto de atención en áreas de escasos recursos.
Hu subraya el poder y la versatilidad del nuevo diagnóstico: "Nuestro objetivo es el diagnóstico de todas las formas de tuberculosis. Nos enfocamos en la pulmonar, extrapulmonar, cultivo positivo, cultivo negativo, adulto y pediátrico, VIH o no VIH,", dice." Mientras tenga bacterias en el cuerpo, podemos capturarlas ".
Además, los avances descritos en estos estudios de diagnóstico de TB también abren la puerta a un diagnóstico rápido y preciso de una amplia gama de agentes infecciosos, ya que ambos sistemas pueden adaptarse para trabajar con otros patógenos humanos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Arizona . Original escrito por Richard Harth. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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