Разработка и клиническая оценка основанной на CRISPR диагностики для быстрого скрининга стрептококка группы В (аннотация)Разработка и клиническая оценка основанной на CRISPR диагностики для быстрого скрининга стрептококка группы В
Вертикальная трансмиссия стрептококка группы В (GBS) является одной из ведущих причин неонатальных заболеваний и смерти.
Обычно скрининг на колонизацию GBS проводится за несколько недель до родов во время беременности, на основании чего принимаются профилактические меры, например, антибиотикопрофилактика. Однако точность такой стратегии антенатального скрининга была сомнительной из-за непостоянного характера носительства GBS. Мы разработали простой в использовании, быстрый, основанный на CRISPR анализ для обнаружения GBS.
Мы провели исследования в проспективной когорте из 412 беременных женщин и ретроспективной валидационной когорте для оценки его диагностической эффективности. Мы разработали и продемонстрировали анализ на основе CRISPR, который отличается коротким временем выполнения и высокой чувствительностью, что делает его потенциальным быстрым анализом для внутриутробной диагностики GBS даже в условиях низких ресурсов. Существуют споры о подходах к профилактике неонатальных заболеваний, вызванных GBS-инфекцией. Однако обе из двух широко используемых традиционных стратегий (т.е. скрининг на основе риска или позднее антенатальное микробиологическое тестирование) имеют свои собственные ограничения. Клинически очень желательна быстрая интранатальная диагностика GBS в начале родов, поскольку это позволит более точно проводить антибиотикопрофилактику и лучше использовать антимикробные препараты.
Успешному развитию такой диагностики препятствовало требование сочетания короткого времени выполнения, высокой диагностической эффективности, низкой технической сложности и низких требований к оборудованию. В нашем исследовании мы воспользовались преимуществами программируемой системы CRISPR/Cas для обнаружения GBS. Анализ CRISPR-GBS, созданный и продемонстрированный в нашем исследовании, занимает <1,5 часа, имеет чувствительность, сравнимую с обогащенной культурой, и не требует сложных приборов. Эти характеристики иллюстрируют его большой потенциал в качестве локальной, быстрой диагностики для внутриутробного скрининга GBS. Учитывая невысокую сложность анализа CRISPR-GBS, созданного в нашем исследовании, интеграция всего тестирования в компактный настольный прибор для автоматизированного анализа "образец в образце-отчете" вполне осуществима.
В нашем проспективном исследовании мы обнаружили, что распространенность GBS в нашей когорте была немного выше 20% по данным CRIPSR. Хотя исследования показали различие в показателях превалирования между ректальным и вагинальным скринингом, вопрос о том, может ли это быть вызвано недостаточной чувствительностью анализа для выявления пограничного уровня бактерий, остается спорным. В современной клинической практике образцы вагинально-ректальных мазков обычно собираются для оптимизированного выявления GBS, несмотря на сообщения о дискомфорте или даже боли, связанных с ректальными мазками.
Помимо диагностики GBS, получение информации о восприимчивости к лекарственным препаратам также имеет большое клиническое значение. Например, недавние сообщения показали тенденцию к увеличению резистентности к эритромицину и клиндамицину в международном масштабе. Доказано, что генотипический анализ имеет большое прогностическое значение для определения лекарственной резистентности. Учитывая высокочувствительный характер этой диагностической технологии CRISPR, она обладает потенциалом для одновременного выявления генов, связанных с лекарственной резистентностью. Расширенный анализ CRISPR-GBS мог бы не только диагностировать колонизацию GBS, но и дать генетическое представление о лекарственной чувствительности к антибиотикам первого ряда. На основе продемонстрированного в нашем исследовании доказательства принципа работы анализа прямо из мазка, быстрое определение с помощью CRISPR как патогена, так и чувствительности к лекарственным препаратам позволит точно определить колонизацию GBS и предотвратить связанные с ней неонатальные заболевания.
Поскольку GBS является важным инфекционным агентом для множества инвазивных инфекционных заболеваний, таких как менингит, CRISPR-GBS также может стать перспективным инструментом для потенциально гораздо более широкого применения. Будущее многоцентровое исследование с большей когортой позволит более тщательно оценить его диагностическую ценность, включая его эффективность в различных клинических условиях.
В целом, быстрый тест на GBS на основе CRISPR, который мы создали в этом исследовании, демонстрирует отличные диагностические характеристики для колонизации GBS в аналитических и клинических условиях. Мы продемонстрировали, что CRISPR-GBS обладает высокой чувствительностью, более коротким временем выполнения и меньшей потребностью в оборудовании по сравнению с анализами на основе ПЦР.
Этот новый тест обеспечивает улучшенные диагностические характеристики по сравнению с культуральным и ПЦР анализами и представляет собой новый вариант потенциального быстрого скрининга GBS point-of-care.
