כלי הערכת מערכת חיסון חדש יכול לעזור בהנחיית טיפול קריטי

כאשר מטופל נכנס למחלקת החירום במצב אנוש, על הרופאים לעבור במהירות ברשימה מכריעה של שאלות: האם לחולה יש זיהום? אם כן, האם זה חיידקי או ויראלי? האם הם דורשים טיפול? האם המטופל יכול להתאושש בבית בבטחה או שהוא צריך לאשפז?

גם כאשר מאובחנת זיהום, תוכנית הטיפול אינה תמיד ברורה. כמה חולי אלח דם, למשל, מתאוששים היטב עם טיפול בסטרואידים, בעוד שאחרים מגיבים בצורה לא טובה ומצבם יורד. אולם רמזים בתגובת מערכת החיסון של המטופל יכולים לעזור לרופאים לאפס במהירות ובמדויק בתוכנית פעולה.

בשני מאמרים מדעיים שפורסמו לאחרונה, פרווה ח'טרי, PhD, פרופסור לאינפורמטיקה ביו -רפואית, הציבה מפת דרכים לכלי כזה, תוך פירוט התפתחות ואימות של אוסף בדיקות דם שיספקו תשובות לכל השאלות הללו. בדיקות אלה יכולות לסייע בקלות לקלינאי חירום בקביעת פרוטוקולי אבחון וטיפול בחולים עם חשד לזיהום או במצב קריטי – אלה שחווים אלח דם, טראומה לשרוף, זיהום או מצוקה נשימתית חריפה.

יחד, הבדיקות – המעריכות דפוסי פעילות גנטית, המכונה גם חתימות, בתאי חיסון כדי לחשוף את מצבו החיסוני של המטופל – עשויים לעזור לרופאים להעריך אם המטופלים זקוקים לטיפול, ואם כן, הסוג המועיל ביותר.

מחקרי עבר שנערכו על ידי חטרי וצוותו הראו כי חתימות של גנים של תאי חיסון יכולים לאבחן את קיומו של זיהום כמו גם לחזות את סוג וחומרתו. הצוות השתמש במידע זה כדי לתרגם חתימות גנים מסוימות למבחן שמיש במרפאה, שקיבלו לנו פינוי מנהל מזון ותרופות מוקדם יותר השנה.

זה גרם לח'טרי לתהות אם חתימות מבוססות דם יכולות גם להנחות החלטות טיפול בזיהומים קשים ומצבים קריטיים אחרים הנראים לעיתים קרובות ביחידות טיפול נמרץ. כדי לענות על שאלה זו, הצוות פיתח מערכת ניקוד שכימות את הוויסות תאי החיסון על ידי זיהוי חתימות גנים "טובות", שהצביעו על תגובה חיסונית בריאה רצויה, ו"רעים ", אשר סימנה תגובה חיסונית לא מאוזנת, מזיקה הקשורה לסיכון גבוה יותר לתוצאות חמורות וצורך לטיפול מהיר.

עבודה זו, בשילוב עם העובדה שיש לנו בדיקה קלינית מנומרת ב- FDA, היא אינדיקטור לכך שאנו ככל הנראה בתחילת עידן הרפואה המדויקת בטיפול קריטי. סוף סוף יש לנו את כל הכלים הנדרשים להתאים לאנשים הנכונים עם הטיפול הנכון בזמן הנכון. "

Purvesh Khatri, PhD, פרופסור לאינפורמטיקה ביו -רפואית, חבר במכון סטנפורד לחסינות, השתלה וזיהום

שני מאמרים המתארים את המחקרים יפורסמו ב רפואת טבע ב -30 בספטמבר. חטרי; אנג'לה רוג'רס, ד"ר, פרופסור חבר לטיפול ריאתי וביקורתי; וטימותי סוויני, MD, PhD, לשעבר של סטנפורד פוסט-דוק, הם מחברים משותפים של העיתון המתאר את המחקר הממוקד בטיפול. אנדרו מור, MD, PostDoc במכון לחסינות, השתלה וזיהום, ומדריך קליני לרפואת ריאות, אלרגיה ורפואת טיפול ביקורתית, הוא המחבר הראשון של אותו מחקר. אוליבר ליסנפלד, MD, לשעבר קצין רפואה ראשי ויועץ נוכחי בדלקת דלקת הוא המחבר המוביל והמתאים של המחקר אשר אישר את השימוש בבדיקות האבחון במסגרת קלינית. סוויני, חטרי ונתן שפירו, ד"ר, פרופסור לרפואת חירום בבית הספר לרפואה של הרווארד, הם מחברים משותפים למחקר זה.

ציון מערכת החיסון

מבחן חתימת האבחון והגנים החזוי הקיימים, המאושרים על ידי ה- FDA, המכונה טריברטי, מודד את הפעילות של 29 גנים ומשתמש בבינה מלאכותית כדי לספק שלושה ציונים לסבירות לזיהום חיידקי, זיהום ויראלי ומחלה קשה, המוגדרים כדרוש טיפול ברמת טיפול נמרץ תוך שבעה ימים.

המחקר שפורסם לאחרונה על ידי Triverity Evidence רשם 1,222 חולים מ 22 מחלקות חירום בארצות הברית ובאירופה, וניתוח עד כמה הבדיקה זיהתה זיהום וחומרה חזה במסגרות בריאות אמיתיות. בסך הכל, הבדיקה ביצעה ביצועים טובים יותר משלושה מהסטנדרטים הקליניים ששימשו לסמן זיהום, ומספקת אבחנה מדויקת יותר, חיזוי של חומרת המחלה והנחיות טובות יותר אם להשתמש באנטיביוטיקה.

במחקר נפרד שחקר חתימות גנים כדי ליידע את הטיפול הטיפול הקריטי, החוקרים ניתחו יותר מ- 7,000 דגימות דם מ -37 קבוצות ב -13 מדינות כדי להבין טוב יותר כיצד פעילות תאי חיסון עשויה לחזות את חומרת מחלה קריטית ותגובה לטיפול. הצוות אסף נתונים על מקרי טיפול קריטיים, טיפולים ותוצאות ממאגרי ציבור ומקונסורציום שהוקם לאחרונה של 11 מוסדות. ממידע זה הם הציעו מערכת ניקוד חדשה, המכונה מסגרת הערכת ההפרעה של החיסון האנושי (HI -DEF), המספקת שני ציונים המצביעים על מצב בריאות מערכת החיסון של המטופל – מסייעים לחזות אם מטופל תהיה בתגובה חיסונית בריאה או לא בריאה.

הציונים מחלקים את החולים לארבע קבוצות: הפרעה מיאלואידית, הפרעה לימפואידית, הפרעה כללית (בהן תאים מיאלואידים וגם לימפואידים הם מחוץ לקילטר) ותגובה מאוזנת (בהן כל תאי החיסון פועלים כצפוי). המחקר הראה כי עלייה בציון ההפרעה בחיסון, המיוצגת ברמה גבוהה יותר של חתימות גנים "רעות", בהשוואה ל"טובים ", נקשרה לתוצאות ירווחות במגוון מחלות קריטיות, כולל אלח דם, כוויות, טראומה ומצוקה נשימה חריפה.

עבור מרבית המחלות הקריטיות, טיפולים סטנדרטיים אינם מכוונים באופן ספציפי לתגובה החיסונית. במקום זאת, הרופאים ממקדים את מאמציהם בטיפול בתסמיני הזיהום – למשל, מתן תרופות העוסקות בלחץ הדם שלהם או בהצבת חולים עם ריאות כושלות במכונת נשימה.

עם זאת, אם מערכת החיסון של המטופל אינה מאוזנת, טיפולים אלה יכולים להמציא באש. אלח דם, למשל, יכול לנבוע מזיהומים נגיפיים או חיידקיים, אך התסמינים דומים. אלח דם חיידקי מחמיר לפי השעה ודורש מרשם מהיר של אנטיביוטיקה – זו הסיבה שלעתים קרובות רופאים נותנים אנטיביוטיקה מייד. אבל זה לא ללא סיכון, לדברי חטרי. אם הזיהום מתגלה כוויראלי, האנטיביוטיקה אינה רק לא יעילה; הם יכולים ליצור תנאים אידיאליים לחיידקים עמידים לאנטיביוטיקה לפרוח.

ח'טרי מצא כי סיווג חולים לקבוצות המסמנות האם וכיצד זרועות שונות במערכת החיסון שלהם מתפקדות – או לא מתפקדות – יכולות לעזור לרופאים לקבל החלטות טיפול טובות יותר, מהירות וממוקדות יותר. לדוגמה, אם לחולה יש הפרעה מיאלואידית, סביר להניח שהוא יפיק תועלת מתרופות שמכוונות לתגובה החיסונית של המיאלואיד, ואילו חולים עם הפרעה של לימפואיד זקוקים לתרופות הממוקדות בתגובה החיסון הלימפה. אם שניהם מווסתים, רופאים עשויים לבחור שילוב של תרופות לימפואידיות ומיקרת מיאלואיד. ניתן להשתמש במידע זה כדי לקבוע את הטיפול המתאים פעם אחת, בהתחלה, לבטל כל ניחוש.

ניתוח נתונים נוסף הראה גם כי חולים עם הפרעה גבוהה של לימפואיד, בין אם היו להם אלח דם או שסבלו מכוויות, נהנו בדרך כלל מטיפולי סטרואידים; שיעורי התמותה השתפרו כאשר מטופלים כראוי. לעומת זאת, כאשר התגובות החיסון של מיאלואיד וגם לימפואידי היו מאוזנות, החולים לא נהנו מטיפול בסטרואידים ושיעורי התמותה החמירו. יש צורך במחקרים קליניים פרוספקטיביים כדי לזהות טיפולים ספציפיים יותר, כמו סטרואידים, אמר ח'טרי.

הפרעה מעבר לטיפול נמרץ

חטרי וצוותו מתכננים לזווג את ציוני ה- Hi-Def עם בדיקת האבחון של טריברטי כדי ליצור חנות חד פעמית שיכולה לעזור לרופאים לנתח דגימות דם, לזהות הפרעה של מערכת החיסון ולהנחות טיפולים תוך 30 דקות. בעתיד, ח'טרי מקווה, הרופאים יכלו לקחת את דגימת הדם של המטופל, להעביר אותו דרך הכלי ולקבל ניתוח חתימת גנים המספר להם את האבחנה של המטופל כמו גם האם וכיצד יש לטפל בו.

"יכול להיות שיש לך פלטפורמה לזהות את הזיהום, חומרת המחלה והטיפול במהירות", אמר חטרי.

ח'טרי מקווה גם שמערכת הניקוד של הפרעה תעבור יום אחד מעבר למחלות קריטיות. סימנים של הפרעה חיסונית יכולים להופיע הרבה לפני שהמטופל יגיע לטיפול נמרץ, כך שניתן יהיה להשתמש בכלי כדי לבחון את החששות הבריאותיים הכלליים, אמר. (עבודות קודמות שנערכו על ידי ח'טרי מצאו כי לחולים עם חששות בריאותיים אחרים בסיכון גבוה, כמו סוכרת, היו מספר גבוה יותר של חתימות גנים "רעות".) יש צורך במחקר נוסף כדי לקבוע אם שינויים באורח החיים יכולים לשנות חתימות אלה, אך זהו אות לח'טרי כי יש קשר חזק שאותו מצדיק חקר נוסף.

"החזון שלי הוא להפוך את הערכת ההערכה של הפרעה חיסונית לבדיקת הבריאות השנתית שלך", אמר.

חוקרים ב- Deflammatix, Inc.; אוניברסיטת אמסטרדם; אוניברסיטת גרונינגן; אוניברסיטת מלטה; האוניברסיטה הלאומית והקפודיסטרית באתונה; המכון ההלני לחקר אלח דם; בית החולים סנט ג'יימס בדבלין; אוניברסיטת ברצלונה; אוניברסיטת ג'ונס הופקינס; אוניברסיטת אמורי; אוניברסיטת סינסינטי; המכללה לרפואה באוניברסיטת פלורידה; אוניברסיטת צ'ארלס בצ'כיה; אוניברסיטת פנסילבניה; אוניברסיטת דרום קליפורניה; המכללה הרפואית בוויסקונסין; המכללה לרפואה של אוניברסיטת פלורידה – ג'קסונוויל; אוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס; אוניברסיטת קנטאקי; בית החולים הנרי פורד; Hackensack Meridian Health; מרפאת קליבלנד; אוניברסיטת קליפורניה, דייוויס; אוניברסיטת טקסס טק; אוניברסיטת דרום אלבמה; אוניברסיטת ונדרבילט; אוניברסיטת מסצ'וסטס; אוניברסיטת איווה; אוניברסיטת פיטסבורג; בית הספר לרפואה של Geisinger Commonwealth; והמרכז הרפואי של בית ישראל דיאקונוס תרמו למחקר.

המימון למחקר הגיע מתוכנית ההכשרה של סטנפורד בביולוגיה של לונג, מכוני הבריאות הלאומיים (מענקים R35GM155165, R21GM150093, R21GM151703, R01HL152083, U19AI167903 ו- 2U19AI052229, Inlammat, Int.