基于CRISPR的突破性测试为真菌性肺炎提供了更快、更准确的诊断

时间:2025年3月5日
来源:AAAS

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乙基肺囊虫肺炎(PJP)是儿童最常见的真菌性肺炎。但目前的诊断方法可能需要几天时间,并且需要进行侵入性支气管镜检查。现在,一种新的基于crispr的测试已经开发出来,可以更快、更少地诊断PJP。

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美国杜兰大学的研究人员开发了一种基于CRISPR的检测方法,可以更快速、更无创地诊断肺孢子菌肺炎(PJP)。PJP是一种危及生命的真菌感染,主要影响儿童和免疫受损患者。这项新研究发表在《临床研究杂志》上。

这种高精度的检测方法能够从血液样本和咽拭子中检测活菌的RNA,从而消除了目前用于诊断的侵入性支气管镜检查的需求。

“目前的诊断方法数十年来没有进步,许多患者无法及时获得明确的答案,”研究共同作者、杜兰大学医学院内科医学系约翰·W·德明讲席教授杰伊·科尔博士说,“有一种非侵入性的咽拭子检测或血液检测,真的可以让我们更快地获得更具体的诊断结果。”

科尔和研究共同作者、杜兰大学生物技术创新讲席教授、杜兰细胞与分子诊断中心主任胡东博士带领多学科团队开发了这一新工具,将工程创新与临床和生物医学专业知识相结合。

引起PCP的真菌很少危害健康人群,但在免疫系统受损的人群中,如癌症患者、移植受者、艾滋病患者以及使用免疫抑制药物的患者,可能会引发危险的肺部感染。

传统的PJP诊断方法依赖于支气管镜检查,医生会将一根管子插入患者的呼吸道以收集样本,这是一种昂贵且侵入性的程序。

“支气管镜检查结果可能需要等到第二天,有时甚至两天才能出来,”胡说,“而基于CRISPR的检测方法,我们可以从样本到结果仅需45分钟。”

像用于快速新冠检测的PCR拭子检测,通常无法检测到活跃的肺孢子菌感染。将基于CRISPR的检测工具与PCR检测结合使用,显著提高了诊断准确性,正确识别了96%的感染婴儿(与单独使用PCR的66%相比)和93%的感染成人(与单独使用PCR的26%相比)。

CRISPR是“成簇规律间隔短回文重复序列”的缩写,是一种基因编辑技术,允许科学家精确修改DNA。对于PJP诊断检测,CRISPR被用来检测引起PJP的真菌RNA。

“这是创新的,”科尔说,“我们有数据显示PJP可能比人们认为的更为普遍。更好的诊断可以帮助我们证实这一点。”

除了用于患者诊断外,该检测还可用于已经收集的临床咽拭子,以改善美国的肺孢子菌流行病学和分布图。

该研究还显示了CRISPR作为一种简化疾病检测方法的日益增长的应用。展望未来,研究团队看到了CRISPR诊断平台检测其他呼吸道感染的潜力。

“这个工具是杜兰大学协作精神的一个例子,尖端工程可以与广泛的临床实践相结合,解决一个非常关键的问题,”胡说,“我们希望很快能将其作为临床检测推出,改善患者的治疗结果。”

杜兰大学开发的这一工具与多伦多大学健康网络、儿童肺炎病因研究(PERCH)研究以及开普敦大学国际真菌预防、研究、实施、网络和培训(IMPRINT)联盟合作进行了样本测试。该研究得到了美国国立卫生研究院、盖茨基金会和国家卫生与护理研究所的支持。

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