Известно, что многие тысячи вирусов вызывают болезни у людей и животных, и постановка диагноза может быть утомительным занятием, иногда требующим целого ряда различных тестов. Это связано с тем, что текущие тесты недостаточно чувствительны для обнаружения низких уровней вирусных ошибок или ограничены обнаружением только тех вирусов, которые, как предполагается, являются причиной болезни пациента.«С помощью этого теста вам не нужно знать, что вы ищете», — сказал старший автор исследования Грегори Сторч, доктор медицины, профессор педиатрии Рут Л. Ситман. «Он охватывает широкую сеть и может эффективно обнаруживать вирусы, которые присутствуют на очень низких уровнях.
Мы думаем, что тест будет особенно полезен в ситуациях, когда диагноз остается неуловимым после стандартного тестирования, или в ситуациях, когда причина вспышки заболевания неизвестна. . "Результаты, опубликованные в сентябре в журнале Genome Research, демонстрируют, что в образцах пациентов новый тест — ViroCap — может обнаруживать вирусы, не обнаруженные стандартным тестированием на основе секвенирования генома. Новый тест может быть использован для обнаружения вспышек смертельных вирусов, таких как Эбола, Марбург и тяжелый острый респираторный синдром (SARS), а также более обычных вирусов, включая ротавирус и норовирус, которые вызывают тяжелые желудочно-кишечные инфекции.
Тестовые последовательности и обнаруживают вирусы в образцах пациентов и так же чувствительны, как и тесты полимеразной цепной реакции (ПЦР), которые широко используются в клинических лабораториях. Однако даже самые обширные ПЦР-анализы могут одновременно проверять не более 20 похожих вирусов.
Исследователи Вашингтонского университета делают разработанные ими технологии общедоступными для ученых и клиницистов всего мира в интересах пациентов и исследований.Исследователи оценили новый тест на двух наборах биологических образцов — например, крови, стула и носовых выделений — от пациентов детской больницы Сент-Луиса. В первом стандартном тестировании, основанном на секвенировании генома, вирусы были обнаружены у 10 из 14 пациентов.
Но новый тест обнаружил вирусы у четырех детей, которые пропустили ранее. Стандартные тесты не смогли выявить распространенные, повседневные вирусы: грипп B, вызывающий сезонный грипп; пареховирус, легкий желудочно-кишечный и респираторный вирус; вирус герпеса 1, вызывающий герпес во рту; и вирус ветряной оспы, вызывающий ветряную оспу.Во второй группе детей с необъяснимой лихорадкой стандартное тестирование выявило 11 вирусов у восьми обследованных детей. Но новый тест обнаружил еще семь, включая респираторный вирус под названием аденовирус человека B типа 3A, который обычно безвреден, но может вызывать серьезные инфекции у некоторых пациентов.
В целом количество вирусов, обнаруженных в двух группах пациентов, подскочило с 21 до 32, что на 52% больше.«Тест настолько чувствителен, что он также обнаруживает вариантные штаммы вирусов, которые генетически тесно связаны», — сказал автор-корреспондент Тодд Уайли, преподаватель педиатрии. «Незначительные генетические вариации среди вирусов часто не могут быть обнаружены с помощью доступных в настоящее время тестов и усложняют способность врачей обнаруживать все варианты с помощью одного теста».Кроме того, поскольку тест включает подробную генетическую информацию о различных штаммах определенных вирусов, подтипы можно легко идентифицировать. Например, исследование показало, что в то время как стандартное тестирование идентифицировало вирус как грипп A, вызывающий сезонный грипп, новый тест показал, что вирус был особенно опасным подтипом под названием H3N2.
В прошлом сезоне гриппа H3N2 стал причиной около 36 000 смертей в Соединенных Штатах. А у некоторых пациентов — особенно маленьких детей, пожилых людей и людей с ослабленной иммунной системой — знание о наличии штамма H3N2 может изменить лечение.Для разработки теста исследователи нацелены на уникальные участки ДНК или РНК из каждой известной группы вирусов, поражающих людей и животных.
В целом, исследовательская группа включила в тест 2 миллиона уникальных участков генетического материала вирусов. Эти участки материала используются в качестве зондов для выявления вирусов в образцах пациентов, генетически совпадающих. Затем подобранный вирусный материал анализируют с помощью высокопроизводительного генетического секвенирования.
По словам Сторч, поскольку обнаруживаются совершенно новые вирусы, их генетический материал может быть легко добавлен к тесту.Исследователи планируют провести дополнительные исследования, чтобы подтвердить точность теста, поэтому может пройти несколько лет, прежде чем он станет клинически доступным.
«Также можно изменить тест, чтобы его можно было использовать для обнаружения других патогенов, помимо вирусов, включая бактерии, грибки и другие микробы, а также генов, которые указали бы, что патоген устойчив к лечению антибиотиками или другими лекарствами, "сказала соавтор Кристин Уайли, доктор философии, доцент педиатрии.Между тем, эта технология может использоваться учеными для изучения вирусов в исследовательских целях.
Кристин Вайли исследует вирусы, которые поселяются в человеческом теле и на нем, известные под общим названием виром. Новый тест предоставит способ охватить всю широту и глубину таких вирусов и углубить понимание того, как они играют роль в поддержании здоровья организма.