חוקרי אוניברסיטת טוליין פיתחו בדיקה מבוססת CRISPR המאבחנת Pneumocystis jirovecii דלקת ריאות (PJP) – זיהום פטרייתי מסכן חיים המשפיע בעיקר על ילדים וחולים חסרי פשרות – מהר יותר ופחות פולשני, על פי מחקר חדש שפורסם ב כתב העת לחקירה קליניתו
הבדיקה המדויקת ביותר מגלה RNA מפטריות חי בדגימות דם וסוגיות גרון, ומבטל את הצורך בהליכי ברונכוסקופיה פולשניים המשמשים כיום לאבחון.
שיטות האבחון הנוכחיות לא התפתחו בעשרות שנים, והשאירו חולים רבים ללא תשובות מתוזמנות או מוחלטות. לבדיקת ספוגית גרון לא פולשנית או בדיקת דם באמת מאפשרת לנו להשיג אבחון מהיר יותר, אך גם ספציפי יותר, מכפי שאנחנו יכולים להשיג כרגע. "
ד"ר ג'יי קולס, מחבר משותף, יו"ר ג'ון וו. דמינג הוענק לרפואה פנימית בבית הספר לרפואה באוניברסיטת טוליין
מחבר משותף של קולס ומחקר טוני הו, דוקטורט, יו"ר הנשיאות של Weatherhead בחדשנות ביוטכנולוגית ומנהל מרכז טוליין לאבחון סלולרי ומולקולרי, הובילו צוות רב תחומי לפיתוח הכלי החדש, תוך שילוב חדשנות הנדסית עם מומחיות קלינית וביו-רפואית.
הפטרייה הגורמת ל- PCP לעיתים רחוקות פוגעת באנשים בריאים אך יכולה לעורר דלקות ריאות מסוכנות אצל אלו עם מערכות חיסון נפגעות, כולל חולי סרטן, מקבלי השתלות, אנשים עם HIV/איידס וחולים בתרופות מדכאות חיסוניות.
שיטות אבחון מסורתיות ל- PJP מסתמכות על ברונכוסקופיה בה מוכנס צינור לדרכי הנשימה של המטופל לאיסוף דגימות, הליך יקר ופולשני.
"זה יכול לקחת עד למחרת, לפעמים יומיים, כדי לקבל תוצאות ברונכוסקופיה", אמר הו. "עם המבחן מבוסס CRISPR, אנו יכולים לעבור מדגימות לתוצאות תוך 45 דקות."
בדיקות ספוגית PCR, כמו אלה המשמשות לבדיקות קובידיות מהירות, לרוב לא מצליחות לגלות פעילות פ. ג'ירובצ'י זיהומים. בעזרת כלי הגילוי מבוסס CRISPR לצד בדיקות PCR הגבירו משמעותית את דיוק האבחון, תוך זיהוי נכון של 96% מהתינוקות הנגועים (לעומת 66% עם PCR בלבד) ו- 93% מהמבוגרים הנגועים (לעומת 26% בלבד עם PCR בלבד).
CRISPR, ראשי תיבות של "חזרות קצרות של פילינדרומיות מקובצות באופן קבוע", היא טכנולוגיית עריכת גנים המאפשרת למדענים לשנות במדויק את ה- DNA. לבדיקת האבחון של PJP, CRISPR משמש לגילוי RNA של הפטרייה הגורמת ל- PJP.
"זה רומן," אמר קולס. "ויש לנו נתונים שמראים כי PJP עשויים להיות נפוצים יותר מהמחשבה. אבחון טוב יותר יכול לעזור לנו להוכיח זאת."
בנוסף לאבחון חולים, ניתן להשתמש בבדיקה על ספוגי גרון שכבר נאספו במרפאות לשיפור האפידמיולוגיה ומיפוי של פנאומוציסטיס בארצות הברית.
מחקר זה מראה גם את השימוש ההולך וגובר ב- CRISPR כדרך לייעל איתור מחלות. במבט קדימה, צוות המחקר רואה פוטנציאל לפלטפורמת האבחון של CRISPR לאתר זיהומים נשימתיים אחרים.
"כלי זה הוא דוגמא לרוח השיתופית באוניברסיטת טוליין, שם הנדסת חדישה יכולה לעבוד לצד תרגול קליני נרחב כדי לטפל בנושא קריטי מאוד", אמר הו. "אני מקווה שנוכל לפרוס זאת בקרוב כבדיקה קלינית ולשפר את התוצאות עבור חולים."
הכלי שפותח בטוליין נבדק בשיתוף פעולה עם דגימות מרשת הבריאות האוניברסיטאית/אוניברסיטת טורונטו, מחקר האטיולוגיה של דלקת ריאות לבריאות ילדים (PERCH), ומניעת המניעה, המחקר, היישום, הרשתות וההכשרה הבינלאומיות (טביעות) באוניברסיטת קייפטאון. המחקר נתמך על ידי המכונים הלאומיים לבריאות, קרן גייטס והמכון הלאומי לחקר בריאות וטיפול.
