Simple Science

Ciencia de vanguardia explicada de forma sencilla

# Ciencias de la Salud# Enfermedades Infecciosas (excepto VIH/SIDA)

Evaluando Biomarcadores Sanguíneos en el Tratamiento de la TB

El estudio examina marcadores en la sangre para predecir el éxito del tratamiento de la TB después de ocho semanas.

― 7 minilectura


Pruebas de sangre en laPruebas de sangre en laevaluación deltratamiento de la TBTB.respuesta temprana al tratamiento deEvaluando biomarcadores para la
Tabla de contenidos

El Tratamiento de la tuberculosis pulmonar (TB) sensible a los medicamentos suele requerir una combinación de medicinas durante al menos seis meses. En las mejores condiciones, esto puede curar a más del 95% de los pacientes. Algunos estudios han mostrado que un período de tratamiento más corto de 3 a 4 meses también puede llevar a una cura para más del 85% de las personas. Para ayudar a reducir la duración del tratamiento, un nuevo método consiste en comenzar con un curso de medicinas de 8 semanas, seguido de tratamiento adicional para aquellos que aún tienen signos de TB. Este método ha mostrado un éxito similar al tratamiento estándar de seis meses después de 96 semanas, aunque alrededor del 20% de los pacientes puede recaer durante el seguimiento. Para usar efectivamente este tratamiento más corto en la práctica, es importante identificar quién está en mayor riesgo de recaída al final de este período de tratamiento más corto.

Interés en Biomarcadores Sanguíneos

Ha habido un creciente interés en usar análisis de sangre para identificar la TB temprano, especialmente en personas que muestran síntomas. Hallazgos recientes indican que los niveles de ciertos marcadores de ARN en la sangre pueden cambiar tan pronto como una semana después de iniciar el tratamiento y pueden volver a la normalidad si el tratamiento es efectivo. Esto ha llevado a la idea de que estos marcadores podrían ayudar a predecir qué tan bien responde una persona al tratamiento o si está curada, siendo potencialmente más confiables que solo observar síntomas. Varios estudios muestran que estos marcadores pueden distinguir entre pacientes que fracasan en el tratamiento microbiológico después de los seis meses estándar y aquellos que no. Sin embargo, solo un estudio ha analizado un conjunto específico de genes que podrían indicar signos tempranos de éxito en el tratamiento. Este estudio encontró algunos resultados prometedores, pero se limitó a pacientes con VIH y aquellos que habían tenido TB recurrente. No está claro si los hallazgos se aplican a otros grupos de pacientes o a aquellos sin VIH.

Objetivos de la Investigación

Esta investigación tenía como objetivo probar la idea de que ciertos marcadores de ARN en la sangre pueden ayudar a identificar respuestas tempranas al tratamiento después de 8 semanas para pacientes con TB pulmonar. El estudio también incluyó un marcador sanguíneo establecido de inflamación, la Proteína C-reactiva (PCR), para comparar su efectividad en indicar si el tratamiento está funcionando.

Resumen de la Metodología

Se recogieron muestras de sangre para el estudio tras recibir permiso del comité ético correspondiente, y todos los participantes dieron su consentimiento informado. Los investigadores actualizaron búsquedas anteriores para encontrar marcadores de ARN que pudieran indicar qué tan bien responde un paciente al tratamiento de TB. Incluyeron estudios que identificaron al menos una firma de ARN sanguíneo para evaluar la respuesta al tratamiento de TB, siempre que estas firmas se hubieran probado en estudios separados y pudieran ser reproducidas. Las firmas de ARN sanguíneo se etiquetaron de acuerdo con el estudio que las desarrolló.

Grupo de Estudio y Medidas

El estudio involucró muestras de sangre de 46 pacientes diagnosticados con TB pulmonar sensible a los medicamentos y que formaban parte de un ensayo clínico más grande que evaluaba la terapia con vitamina D. Los investigadores analizaron sangre tomada antes del tratamiento, y a las dos semanas, ocho semanas y dos años después de que comenzó el tratamiento. Midieron cultivos de esputo y niveles de PCR después de ocho semanas, tal como se planeó originalmente en el ensayo.

Análisis de Datos

El análisis de datos se realizó utilizando software específico. Los investigadores calcularon puntuaciones para las firmas de ARN sanguíneo y excluyeron cualquier firma con demasiados genes faltantes. Escalaron las puntuaciones de las firmas para compararlas mejor con un grupo de pacientes que fueron curados dos años después de completar su tratamiento. El foco principal era ver qué tan bien estas puntuaciones de biomarcadores podían reflejar los resultados de los cultivos de esputo después de 8 semanas. También vieron cómo se relacionaban estas puntuaciones con la carga bacteriana en los pacientes.

Hallazgos de Biomarcadores Candidatos

Una revisión de 1,133 publicaciones llevó a la identificación de 49 firmas de ARN sanguíneo relevantes para la TB, pero muchas fueron excluidas por varias razones. Al final, 12 firmas de ARN sanguíneo se incluyeron en un análisis posterior. Las puntuaciones de estos biomarcadores mostraron una tendencia hacia la normalización a lo largo del tratamiento. La mayoría de estos marcadores distinguieron efectivamente entre TB activa y estado curado después de dos años, mostrando una buena precisión de clasificación.

Comparación de Biomarcadores con el Estado del Cultivo de Esputo

Después de 8 semanas de tratamiento, 11 de 44 pacientes dieron positivo por TB en sus cultivos de esputo. El estudio buscaba determinar si las puntuaciones de los biomarcadores podían identificar de manera confiable qué pacientes tenían un cultivo de esputo positivo en ese momento. Desafortunadamente, ninguna de las firmas de ARN sanguíneo logró una discriminación significativa, mientras que la PCR mostró resultados ligeramente mejores. Muchos pacientes que dieron positivo por TB a las 8 semanas tenían niveles normales de ARN sanguíneo y PCR, lo que indica la presencia de TB activa sin una fuerte respuesta inmune.

Análisis Adicionales

Los investigadores realizaron análisis adicionales para ver si los niveles de biomarcadores en varios puntos podían predecir los resultados de cultivo de esputo. Exploraronsi los niveles más altos de respuestas del hospedador reflejaban la carga bacteriana en los cultivos de los pacientes. Sin embargo, ninguno de los biomarcadores mostró correlaciones fuertes con la positividad del cultivo o con la carga bacteriana. También examinaron el conjunto de genes previamente estudiado, pero encontraron que no proporcionaba un poder distintivo adicional.

Conclusión de los Hallazgos

Este estudio proporciona una de las primeras evaluaciones de los biomarcadores de ARN sanguíneo y la PCR como medio para determinar el éxito del tratamiento de TB después de 8 semanas. Aunque se observó que los niveles de biomarcadores disminuyeron con el tiempo, no mostraron un vínculo fuerte con los resultados de cultivo de esputo en este punto específico del tratamiento. El único marcador que mostró algo de promesa fue la PCR, pero aún no proporcionó una indicación clara del éxito del tratamiento. Además, no hubo relación entre los biomarcadores y la cantidad de bacterias en el esputo.

Estos hallazgos sugieren que los biomarcadores de ARN sanguíneo actuales y la PCR pueden no indicar efectivamente la cura de un paciente de TB. Parece que la respuesta del cuerpo a las bacterias de la TB puede no correlacionarse directamente con la eliminación de las bacterias de los pulmones. Estos resultados coinciden con la idea de que la TB puede estar presente sin una clara respuesta inmune, lo que sugiere la posibilidad de una infección latente sin síntomas observables.

Recomendaciones para Futuras Investigaciones

Dadas las limitaciones de los resultados del cultivo de esputo para predecir resultados a largo plazo en los pacientes, las investigaciones futuras deberían centrarse en evaluar estos biomarcadores en estudios donde se pruebe la reducción del tratamiento. Esto permitiría una mejor evaluación de quién está en riesgo de recaída después de que termine el tratamiento. Dichos estudios deberían continuar utilizando un análisis genómico detallado para identificar nuevos biomarcadores potenciales y comparar diferentes firmas existentes a medida que estén disponibles.

Fuente original

Título: Resolution of blood RNA signatures fails to discriminate sputum culture status after eight weeks of tuberculosis treatment.

Resumen: BackgroundThere is concerted effort to reduce the burden of 6 months antimicrobial treatment for tuberculosis (TB). Early treatment cessation at 8 weeks is effective for most but incurs increased risk of disease relapse. We tested the hypothesis that blood RNA signatures of TB disease or C-reactive protein (CRP) measurements discriminate microbiological cure after 8 weeks of treatment, as a pre-requisite for a biomarker to stratify risk of relapse. MethodsWe identified blood RNA signatures of TB disease or cure by systematic review. We evaluated CRP measurements and blood RNA signatures that could be reproduced in genome-wide transcriptomic data from a previously reported longitudinal dataset in pulmonary TB, spanning samples collected pre-treatment, at 2 and 8 weeks of treatment, and after 2 years of follow up. In our primary analysis, we tested discrimination of sputum culture positivity at 8 weeks by contemporary blood RNA and CRP measurements using area under the receiver operating characteristic curve (AUROC) analysis. In secondary analyses, we tested the relationship between biomarker measurements and time to culture positivity as a surrogate for bacterial load in sputum culture positive cases at 8 weeks, and discrimination of sputum culture status at 8 weeks by biomarker measurements at any other time point. FindingsWe evaluated 12 blood RNA signatures. Blood RNA signature scores normalised over time from TB treatment initiation. 11/44 cases with available blood RNA, CRP and sputum culture results, were sputum culture positive at 8 weeks of treatment. None of the 12 blood RNA signature scores tested achieved statistically significant discrimination between sputum culture-positive vs. negative patients at this time point, with AUROC point estimates of 0.48-0.61. CRP achieved the best AUROC of 0.69 (95% confidence interval 0.52-0.87). None of the contemporary biomarker measurements correlated with bacterial load, and no measurements pre-treatment or at 2 weeks discriminated sputum culture status at 8 weeks. InterpretationThe current repertoire of blood RNA signatures of TB and CRP will not provide host response surrogates of microbiological cure to support cessation of TB treatment at 8 weeks. Decoupling of blood transcriptional host-response from the presence of viable bacteria is indicative of subpopulations of Mycobacterium tuberculosis able to colonise the respiratory tract without triggering a detectable immune response. Research in contextO_ST_ABSEvidence before this studyC_ST_ABSWe performed a systematic review, using comprehensive terms for "tuberculosis", "transcriptional" and "biomarker" with no language or date restrictions in Medline on October 4, 2023. Many studies have described normalisation of blood RNA signatures during the course of tuberculosis treatment. Five studies have evaluated blood RNA signatures as a test of microbiological cure after completion of 6 months of treatment. However, there is growing interest in their application as a test of cure to support shortened treatment regimens. The performance of one blood RNA signature has been reported to provide modest discrimination of contemporary sputum culture status at 8 weeks of treatment among HIV co-infected patients with recurrent tuberculosis. We found no reports of whether these findings are generalisable to other blood RNA signatures or to HIV negative patients with their first episode of tuberculosis, who are most likely to be candidates for shortened treatment regimens. Added value of this studyTo our knowledge, we provide the first evaluation and comparison of multiple blood RNA signatures of tuberculosis for discrimination of microbiological cure after 8 weeks of tuberculosis therapy among HIV negative patients. 12 previously validated blood RNA signatures of tuberculosis identified by systematic review underwent head-to-head evaluation, alongside blood C-reactive protein measurement as an alternative biomarker of disease, to determine whether they discriminated contemporary sputum culture status after 8 weeks of treatment among 44 HIV negative patients with smear-positive drug-sensitive tuberculosis enrolled to a previously reported randomised controlled trial of adjunctive vitamin D therapy. None of the blood RNA signatures showed statistically significant discrimination of contemporary sputum culture status after 8 weeks tuberculosis treatment, or quantitative relationships with sputum bacterial load among sputum culture positive cases. Importantly, most sputum culture positive cases at this time point, showed contemporary blood RNA signature scores within the normal range. Implications of all the available evidenceAssuming that microbiological cure is a pre-requisite for early cessation of antimicrobial treatment for tuberculosis, the current repertoire of blood RNA signatures of tuberculosis does not provide host response surrogates of microbiological cure to support introduction of 8-week treatment regimens. Therefore, there is a need for further discovery and validation of new biomarkers to support risk stratification for truncated therapy both for research and clinical practice applications. The lack of association between blood transcriptomic signatures and sputum culture status after 8 weeks of treatment suggests the existence of microbial sub-populations that do not trigger a host response. Whether this reflects a state of latency or bacterial persistence in immune privileged compartments requires further investigation.

Autores: Mahdad Noursadeghi, C. Calderwood, A. Sanchez Martinez, J. Greenan-Barrett, B. Oguti, J. Roe, R. Gupta, A. R. Martineau

Última actualización: 2023-11-24 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.11.24.23298983

Fuente PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.11.24.23298983.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

Gracias a medrxiv por el uso de su interoperabilidad de acceso abierto.

Más de autores

Artículos similares