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Accélérer l'identification des agents pathogènes chez les nourrissons et les enfants atteints d'infections sanguines

Une équipe collaborative dirigée par des chercheurs du Great Ormond Street Institute of Boy or girl Health and fitness (GOSH) de Londres et comprenant des chercheurs du Wyss Institute for Biologically Motivated Engineering de l’Université de Harvard et de BOA Biomedical de Cambridge a repensé le processus d’identification des brokers pathogènes microbiens dans le sang. Cette avancée permet une détection précise des brokers pathogènes avec une combinaison de sensibilité et de vitesse sans précédent, et pourrait améliorer considérablement les résultats cliniques pour les individuals pédiatriques et âgés atteints d’infections du sang (BSI) et de septicémie. Les résultats ont été publiés dans PLoS One.

En 2017, il y avait 48,9 millions de cas et 11 tens of millions de décès liés à la septicémie dans le monde. Il est essential de noter que près de la moitié de tous les cas de septicémie dans le monde sont survenus chez des enfants, avec environ 20 thousands and thousands de cas et 2,9 millions de décès dans le monde chez les moins de cinq ans.

Pour éviter que les BSI n’évoluent vers une septicémie à portion entière. La méthode conventionnelle utilisée dans les laboratoires cliniques pour identifier les espèces pathogènes responsables est longue et laborieuse.

“Pour tous les sufferers atteints de septicémie, leurs chances de survivre diminuent considérablement plus il faut de temps pour identifier le ou les brokers pathogènes à l’origine de l’infection et ainsi recevoir le traitement antimicrobien le moreover prometteur”, a déclaré Nigel Klein, MD, Ph.D. pls, professeur de maladies infectieuses et d’immunologie au GOSH et auteur principal de l’étude. “Au Fantastic Ormond Avenue Hospital. nous pouvons identifier l’organisme responsable entre 40 minutes et six heures., et il y a donc un réel besoin de méthodes de diagnostic qui prennent en charge la détection précoce. Un diagnostic précis est encore moreover crucial en raison de la disponibilité de seuls petits volumes de sang de sufferers pédiatriques, ce qui peut rendre difficile le rééchantillonnage.

En 2020, les auteurs principaux Klein et Elaine Cloutman-Environmentally friendly, Ph.D. scientifique clinicien specialist et médecin en contrôle des bacterial infections au GOSH, ont commencé à collaborer avec le scientifique principal Michael Super, Ph.D. et directeur fondateur Donald Ingber, MD, Ph.D. au Wyss Institute de Harvard pour résoudre ce problème. “Sur la foundation de notre succès antérieur avec le FcMBL dans l’isolement des brokers pathogènes des articulations ainsi que du sang bovin et humain avec une efficacité extraordinaire. a déclaré Super.

Dans le processus d’identification des agents pathogènes actuellement effectué en milieu clinique, tout d’abord, des échantillons de sang sont ajoutés à des flacons contenant des milieux liquides dans lesquels les microbes infectieux, s’ils sont présents, sont amplifiés jusqu’à une certaine densité. Ensuite, les microbes amplifiés sont cultivés sur des milieux solides sous forme de colonies isolées dont les cellules constitutives peuvent éventuellement être identifiées avec une méthode analytique très reasonable. “En effet, l’isolement des microbes infectieux directement à partir d’hémocultures liquides cultivées à l’aide de FcMBL les rend disponibles pour l’analyse MALDI-TOF MS beaucoup moreover tôt”, a ajouté Tremendous.

Dans cette configuration. y compris pratiquement tous les agents pathogènes bactériens et fongiques responsables de la septicémie. La partie Fc du FcMBL peut être utilisée pour le coupler à des billes magnétiques.

l’équipe Wyss a fourni du FcMBL couplé à des billes purifiées à l’équipe GOSH, qui avait accès à des échantillons de sang de sufferers pédiatriques à l’hôpital. À des stades ultérieurs, la société de septicémie et de maladies infectieuses BOA Biomedical, cofondée par Super et Ingber pour commercialiser la technologie FcMBL de l’Institut Wyss, a fourni le réactif FcMBL et l’expertise essentielle au projet. Pendant ce temps.

“La septicémie est la principale induce de décès dans les hôpitaux. En utilisant les travaux initialement développés à l’Institut Wyss. inaugurant une nouvelle ère de ciblage ciblé. a déclaré Mike McCurdy, MD, médecin-chef de BOA Biomedical.

l’équipe a également inclus le package MBT Sepsityper® de Bruker Company à titre de comparaison. Commercialisé en 2021. Bien qu’elle accélère le processus de diagnostic worldwide, la méthode MBT Sepsityper® produit des taux de détection microbienne inférieurs à ceux obtenus avec la méthode de society conventionnelle, ce qui signifie qu’elle peut encore ne pas identifier l’agent pathogène à l’origine de l’infection dans une fraction importante des échantillons de sang.

Cette méthode n’est pas liée à une plate-forme ou à un fabricant spécifique. a déclaré Cloutman-Eco-friendly.

“La méthode FcMBL a identifié 94,1% des espèces microbiennes trouvées dans l’analyse clinique de l’hémoculture avec des échantillons de 68 clients pédiatriques”, a déclaré le leading auteur Kerry Kite, qui a effectué ses travaux de troisième cycle avec Klein et Cloutman-Green. “Nous avons pu identifier additionally d’espèces infectieuses dans les hémocultures liquides positives en utilisant la méthode FcMBL qu’avec la méthode MBT Sepsityper® (25 sur 25 contre 17 sur 25), et cette tendance était encore in addition prononcée dans le cas du pathogène fongique commun Candida (24 sur 24 contre 9 sur 24). Non seulement les bacterial infections à Candida et à d’autres champignons nécessitent des traitements antifongiques spécifiques. In addition précisément dans les unités de soins intensifs néonatals, les infections à Candida sont une lead to majeure de morbidité et de mortalité, tuant jusqu’à 40 % des nourrissons et provoquant souvent des difficulties du développement neurologique chez ceux qui survivent.

nous espérons modifier profondément les perspectives souvent sombres des patients de tous âges », a déclaré Ingber.” Ingber est également professeur Judah Folkman de biologie vasculaire à la Harvard Health care Faculty et au Boston Children’s Hospital, et professeur Hansjörg Wyss d’ingénierie bioinspirée à la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Utilized Sciences.

L’étude a également été rédigée par Sahil Loomba et Thomas Elliott de l’Imperial Faculty de Londres Francis Yongblah, Lily Gates et Dagmar Alber au GOSH  George Downey et James Hill de BOA Biomedical  et Shanda Lightbown et Thomas Doyle à l’Institut Wyss. Les auteurs ont été soutenus dans leur travail par le staff de microbiologie clinique du GOSH, ainsi que par Erika Tranfield avec l’expertise MALDI-TOF MS. Au GOSH, l’aide financière essentielle pour le projet de la Fondation Benecare, des philanthropes Luca Albertini et du professeur Pauline Barrieu, ainsi que du bureau du vice-président (avancement) de l’University University London a été coordonnée par Simona Santojanni. À l’Institut Wyss, l’étude a été financée par la Defense State-of-the-art Investigate Projects Agency (DARPA) sous le numéro d’accord de coopération W911NF-16-C-0050, et le moteur de traduction technologique de l’Institut Wyss. Un soutien supplémentaire a été fourni par BOA Biomedical.