Notícia

Novo exame de sangue para identificar infecções pode reduzir o uso excessivo global de antibióticos

Fonte

Escola de Medicina da Universidade Stanford

Data

terça-feira, 3 janeiro 2023 15:25

Áreas

Análises Clínicas. Biologia. Biomedicina. Biotecnologia. Diagnóstico. Doenças Infecciosas. Farmacologia. Genoma. Hematologia. Inteligência Artificial. Laboratórios. Microbiologia. Patologia. Saúde Pública.

Nos países em desenvolvimento, a maioria das prescrições de antibióticos não são apenas inúteis – cerca de 70% a 80% delas são dadas para infecções virais, que os medicamentos não tratam – como também são prejudiciais, pois o uso excessivo de antibióticos acelera a resistência a antibióticos.

Um problema semelhante existe nos Estados Unidos, onde cerca de 30% a 50% das prescrições de antibióticos são dadas para infecções virais.

Agora, um novo teste baseado em expressão gênica desenvolvido por pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade Stanford, nos Estados Unidos, e seus colegas pode permitir que médicos de todo o mundo distingam com rapidez e precisão entre infecções bacterianas e virais, reduzindo assim o uso excessivo de antibióticos. O teste é baseado em como o sistema imunológico do paciente responde a uma infecção.

Este é o primeiro teste diagnóstico validado em diversas populações globais – respondendo a uma ampla gama de infecções bacterianas – e o único a atingir as metas de precisão definidas pela Organização Mundial da Saúde e pela Foundation for Innovative New Diagnostics para lidar com a resistência a antibióticos.

Esses alvos incluem pelo menos 90% de sensibilidade (identificando corretamente os verdadeiros positivos) e 80% de especificidade (identificando corretamente os verdadeiros negativos) para distinguir infecções bacterianas e virais.

O novo teste foi descrito em artigo publicado recentemente na revista científica Cell Reports Medicine.

“A resistência antimicrobiana está aumentando continuamente, por isso tem havido um esforço muito grande para reduzir o uso inapropriado de antibióticos”, disse o Dr. Purvesh Khatri, professor de Medicina e Ciência de Dados Biomédicos de Stanford e autor sênior do artigo. “Diagnosticar com precisão se um paciente tem uma infecção bacteriana ou viral é um dos maiores desafios globais de saúde”, continuou o pesquisador.

Os métodos existentes incluem o cultivo do patógeno em uma placa de Petri, que leva vários dias, ou o teste de reação em cadeia da polimerase (PCR), que requer o conhecimento do patógeno específico a ser procurado.

É por isso que, em muitos casos, “os médicos prescrevem antibióticos empiricamente. Eles dizem: ‘Vamos receitar um antibiótico e, se melhorar, você teve uma infecção bacteriana. Caso contrário, você tem uma infecção viral e interromperemos o antibiótico”, destacou o professor Khatri.

Analisando diretamente o sistema imunológico

O teste faz parte de uma nova safra de testes diagnósticos que analisam a resposta do hospedeiro – ou seja, como o sistema imunológico do paciente está reagindo – para identificar o tipo de infecção. Eles medem a expressão de certos genes envolvidos na resposta imune do hospedeiro.

“O sistema imunológico faz isso há milhões de anos, aprendendo constantemente o que é bactéria, o que é vírus e como responder a eles. Em vez de procurar o causador da infecção em si, podemos perguntar ao sistema imunológico”, explicou o professor.

No entanto, como esses testes de resposta do hospedeiro foram projetados usando dados da Europa Ocidental e da América do Norte, eles não levam em conta os tipos de infecções que prevalecem em países de baixa e média renda. Em particular, eles têm dificuldade em distinguir as diferenças mais sutis entre infecções bacterianas intracelulares e infecções virais.

“Epidemiologicamente, as infecções bacterianas nos países desenvolvidos são geralmente de bactérias que se replicam fora da célula humana”, disse o Dr. Khatri. Essas bactérias extracelulares incluem E. coli e aquelas que causam infecções na garganta. Nos países em desenvolvimento, infecções bacterianas comuns, como tifo e tuberculose, são causadas por bactérias intracelulares, que se replicam dentro das células humanas, assim como os vírus.

“O sistema imunológico tem uma resposta diferente com base em uma infecção bacteriana extracelular ou intracelular. A razão pela qual fica complicado é porque, uma vez que as bactérias estão dentro da célula, as vias se sobrepõem à resposta da infecção viral”, destacou o Dr. Purvesh Khatri.

Os testes atuais de resposta do hospedeiro podem distinguir infecções bacterianas extracelulares de infecções virais com mais de 80% de precisão, mas podem identificar apenas 40% a 70% das infecções intracelulares.

Dados diversos

Para desenvolver um teste de diagnóstico que pode separar os dois tipos de infecções bacterianas de infecções virais, a equipe do Dr. Khatri usou dados de expressão gênica disponíveis publicamente em 35 países. Estes incluíram 4.754 amostras de pessoas de várias idades, sexos e raças com infecções conhecidas. A diversidade de pacientes, infecções e tipos de dados é mais representativa do mundo real, disse o pesquisador.

Usando aprendizado de máquina e metade dessas amostras, eles identificaram oito genes que são expressos de maneira diferente em infecções bacterianas versus virais. Eles validaram seu teste de oito genes nas amostras restantes e em mais de 300 novas amostras coletadas no Nepal e em Laos.

Eles descobriram que esses oito genes podiam distinguir infecções bacterianas intracelulares e extracelulares de infecções virais com alta precisão, alcançando 90% de sensibilidade e 90% de especificidade. É o primeiro teste de diagnóstico a atender (na verdade, exceder) os padrões propostos pela OMS e pela Foundation for Innovative New Diagnostics.

“Mostramos que essa assinatura de oito genes tem maior precisão e mais generalização para distinguir infecções bacterianas e virais, independentemente de serem intracelulares ou extracelulares, esteja o paciente em um país desenvolvido ou em desenvolvimento, seja homem ou mulher, criança ou um idoso de 80 anos”, concluiu o Dr. Purvesh Khatri.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Escola de Medicina da Universidade Stanford (em inglês).

Fonte: Nina Bai, Escola de Medicina da Universidade Stanford. Imagem: rawpixel via Freepik.

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