Genetische Signatur identifiziert für RSV, die Hauptursache für Säuglingseinweisungen weltweit

Anonim

(Medical Xpress) -Wissenschaftler haben die genetische Signatur des Respiratory Syncytial Virus (RSV) identifiziert, die Hauptursache für Säuglingseinweisungen auf der ganzen Welt. Die Arbeit ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einem besseren Verständnis der Immunantwort auf RSV, die die Entwicklung eines Impfstoffes und eines Hilfsmittels unterstützen wird, mit dessen Hilfe Ärzte den Schweregrad der Infektion bestimmen können, wenn sich Symptome entwickeln. Die Studie, die von einem Team des Forschungsinstituts am Nationwide Children's Hospital durchgeführt wurde, wurde diese Woche in PLOS Medicine veröffentlicht.

Die Weltgesundheitsorganisation schätzt, dass zu jeder Zeit weltweit 64 Millionen Kinder mit RSV infiziert sind. Obwohl die meisten Infektionen zu leichten, kälte- oder grippeähnlichen Symptomen führen, kann RSV zu Lungenentzündung oder Bronchiolitis führen und jedes Jahr allein in den USA mehr als 144.000 Säuglinge und Kinder ins Krankenhaus bringen.

"Trotz der Krankheitslast gibt es keinen zugelassenen Impfstoff und es ist unmöglich vorherzusagen, welche Patienten weiter ernsthafte Symptome entwickeln und einen Krankenhausaufenthalt benötigen", sagt Asuncion Mejias, MD, PhD, Hauptforscher im Zentrum für Impfstoffe und Immunität in Nationwide Children's und Co-Lead Autor der neuen Studie. "Die Fähigkeit, Patienten zu identifizieren, bei denen ein Risiko für eine schwere RSV-Erkrankung besteht, wenn sie zum ersten Mal zur Behandlung erscheinen, würde es Ärzten ermöglichen, Patienten besser zu selektieren, indem sie frühzeitigere und gezieltere Interventionen anbieten."

Eines der Haupthindernisse bei der Behandlung von Säuglingen mit RSV-Infektion ist das Fehlen eines Diagnosewerkzeugs, um vorherzusagen, welche Patienten eine schwerere Krankheit entwickeln werden, die aggressivere Eingriffe erfordert. Für diese Studie verglichen Dr. Mejias und Kollegen die RNA-Profile - auch Biosignaturen genannt - von 220 Kindern unter 2 Jahren, die entweder gesund oder stationär mit RSV oder anderen respiratorischen Viren wie Influenza oder dem humanen Rhinovirus, der die Erkältung verursacht, behandelt wurden kann aber auch Bronchiolitis verursachen.

Sie fanden heraus, dass bei Patienten mit RSV Gene, die an der Funktion von Interferon und Neutrophilen - Schlüsselkomponenten des angeborenen Immunsystems - beteiligt sind, aktiviert wurden, während Gene, die T- und B-Zellen im adaptiven Immunsystem regulieren, unterdrückt wurden. Die Forscher fügten diese Biosignatur in einen Algorithmus ein, der verwendet wurde, um die Expression spezifischer Gene zwischen Patienten und gesunden Kontrollen zu vergleichen. Die Formel ergibt eine Punktzahl, die als "molekulare Entfernung zur Gesundheit" bezeichnet wird. Am Ende waren Dr. Mejias und ihr Team in der Lage, spezifische Werte mit der Schwere der Erkrankung zu verknüpfen. Die Scores waren so präzise, ​​dass die Forscher anhand der Scores feststellen konnten, wie viele Tage RSV-infizierte Kinder einen Krankenhausaufenthalt oder zusätzlichen Sauerstoff benötigten.

"Wir haben gezeigt, dass das Screening von RNA-Profilen aus diagnostischer Sicht ein nützliches Werkzeug ist, da es die Differenzierung von Influenza und Rhinovirus-Infektionen mit großer Genauigkeit ermöglicht", sagt Dr. Mejias. "Es hilft uns auch, die Pathogenese dieser Infektion besser zu verstehen und, noch wichtiger, die Schwere der Erkrankung bei diesen Patienten objektiv zu beurteilen."

Die Kenntnis des molekularen Abstandes zum Gesundheitsergebnis für RSV-Patienten könnte bald eine direkte Anwendung in der klinischen Umgebung haben, fügt Dr. Mejias hinzu. Tools zur Berechnung solcher Werte in Notaufnahmen - die erste Station für viele RSV-Patienten - und sogar in Kinderarztpraxen befinden sich derzeit in der Entwicklung.

"Diese neuartigen und erschwinglichen Werkzeuge werden eine viel schnellere Bearbeitungszeit haben, die die Anwendung von RNA-Profilen in Echtzeit in der klinischen Umgebung erleichtern könnte", sagt Dr. Mejias, der auch Assistant Professor für Pädiatrie am The Ohio ist Staatliche Universität College of Medicine. "Es kann helfen, Patienten zu sondieren, wenn sie zum ersten Mal in der Notaufnahme oder in der Pädiatrie erscheinen, aber es könnte auch nützlich sein, um klinische Veränderungen im Verlauf der Krankheit zu überwachen, mit dem ultimativen Ziel, klinische Ergebnisse vorherzusagen."

Die Ergebnisse geben Forschern auch ein besseres Bild davon, wie das Immunsystem auf RSV reagiert, Informationen, die für die Entwicklung eines Impfstoffes wichtig sind, sagt Octavio Ramilo, MD, ein Co-Lead-Autor der Studie und Leiter der Sektion für Infektionskrankheiten bei Nationwide Kinder.

"Wir brauchen dringend bessere Behandlungen für diese Krankheit und schließlich einen Impfstoff, der eine RSV-Infektion verhindern kann", sagt Dr. Ramilo, der auch Professor für Pädiatrie am medizinischen College der Ohio State University ist.

Dr. Ramilo ist einer von vielen Wissenschaftlern im Zentrum für Impfstoffe und Immunität, die jahrzehntelang versucht haben, die biologischen Grundlagen von RSV zu entschlüsseln, ein Virus, der der Öffentlichkeit weitgehend unbekannt ist. Trotz seiner Anonymität führt RSV zu einem Viertel aller Krankenhauseinweisungen wegen Lungenentzündung und zu 70 Prozent wegen Bronchiolitis bei Kleinkindern. RSV verursacht auch schwere Lungenentzündung bei immungeschwächten Patienten und älteren Menschen.

"Wir müssen unsere Patienten und ihre Familien besser über RSV und die enorme Morbidität bei diesen Infektionen aufklären", sagt er.