02:00 
Ученые разрабатывают тест, который однажды можно будет использовать для прогнозирования того, как будет прогрессировать болезнь пациента и даже насколько хорошо он будет реагировать на лечение.
Международная группа, возглавляемая исследователями из Имперского колледжа Лондона, уже протестировала свой метод (под названием VeloCD) для успешного прогнозирования исходов пациентов при ряде заболеваний, включая вероятное прогрессирование инфекционных и хронических заболеваний.
В исследовании, подтверждающем концепцию, они смогли с уверенностью прогнозировать, выздоровеют ли дети с острой лихорадкой или ухудшится их состояние, и будет ли у здоровых взрослых вероятность развития гриппа или COVID-19 после воздействия вирусов.
Метод, основанный на самых современных методах биоинформатики, даже позволил предсказать, насколько хорошо пациенты с воспалительными заболеваниями кишечника будут реагировать на курс терапии, просто на основе анализа образцов крови после первой дозы лечения.
Измеряя ключевые маркеры в крови, которые выявляют уровни экспрессии генов в ответ на заболевание, его можно использовать для прогнозирования вероятного развития заболевания.
По данным Imperial Результаты команды показывают, как VeloCD можно использовать для клинически значимых прогнозов будущих клинических состояний. Их результаты, опубликованные сегодня в журнале Nature Communications, закладывают жизненно важную основу для будущего прогностического теста.
Они подали патент на этот метод и считают, что у него есть потенциал для превращения в коммерчески доступный тест для использования в больницах.
В конечном итоге есть надежда, что этот подход можно будет использовать для быстрой сортировки пациентов, помогая клиническому персоналу определить, кто нуждается в дальнейшей помощи, а кого можно безопасно отправить домой с лечение.
Мы считаем, что этот тип теста может быть чрезвычайно полезен для пациентов и медицинского персонала. Предложив медикам тест, который может предсказать течение болезни, он может помочь им гораздо быстрее сортировать пациентов, предоставляя правильное лечение нужному пациенту в нужное время».
Профессор Обри Каннингтон, заведующий кафедрой инфекционных заболеваний Имперского колледжа Лондона и старший автор исследования.
Как это работает
Когда мы заболеваем, в ответ на это включаются и выключаются комбинации генов. производит РНК-маркеры, которые можно обнаружить в крови. Предыдущие исследования показали, что наборы маркеров можно использовать для определения причины заболевания, например, того, вызвана ли лихорадка бактериальной или вирусной инфекцией.
В этом исследовании команда использовала метод, называемый скоростью РНК, первоначально разработанный для изучения отдельных клеток. Команда под руководством Imperial адаптировала и усовершенствовала подход к тестированию образцов цельной крови, чтобы выяснить, могут ли маркеры также указывать на прогноз, станет ли пациенту лучше или хуже, и как они будут. реагируют на лечение.
Это позволило им увидеть не только то, какие гены включались и выключались, но и нарастала ли их активность или снижалась – без необходимости проводить повторные измерения с течением времени. Из этого они могли узнать информацию о будущем клиническом состоянии человека и течении его болезни.
Чтобы воспользоваться этими сложными данными, они разработали вычислительный метод, чтобы предсказать, становятся ли изменения в характере экспрессии генов в крови человека более или менее похожими на таковые у других людей. с интересующими исходами – например, тяжелое заболевание или легкое, саморазрешающееся заболевание.
Д-р Клэр Дуникан, научный сотрудник и биоинформатик кафедры инфекционных заболеваний Имперского колледжа Лондона, которая разработала, адаптировала и протестировала метод, а также первый и соавтор исследования, сказала: «В нашем подходе используются передовые методы, чтобы заглянуть в будущее пациента, основываясь на том, как его организм реагирует на болезнь в данный момент времени. Паттерны экспрессии генов, которые мы видим в крови, подсказывают, что происходит. Выявляя ключевые закономерности, мы можем, по сути, предсказать траекторию болезни – не только где человек находится сейчас, но и где он будет через несколько часов или дней. На практике это может сказать нам, поправятся ли они или ухудшятся, и как они могут реагировать на лечение».
Тестирование концепции
Чтобы проверить подход, команда изучила реальные данные нескольких крупных исследований, в том числе исследования PERFORM, финансируемого ЕС. Сюда вошли образцы крови почти 400 детей из девяти европейских стран, которые были госпитализированы с лихорадкой.
Секвенирование РНК цельной крови показало, что более 2300 маркеров создают надежные закономерности для легкого, умеренного и тяжелого заболевания. Сосредоточив внимание VeloCD на подмножестве всего из 59 из этих маркеров, команда смогла предсказать, будет ли у ребенка развиваться легкая, умеренная или тяжелая болезнь.
