Migliorare la rilevazione della tubercolosi nei macachi cynomolgus
Nuovi metodi migliorano il test per la tubercolosi nei macachi per una ricerca farmaceutica più sicura.
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I primati non umani, specialmente le varietà come i macachi cynomolgus, vengono spesso usati per testare nuovi farmaci grazie alle loro somiglianze con gli esseri umani. Per garantire la sicurezza, questi animali devono essere liberi da alcune malattie. Una preoccupazione principale è la tubercolosi (TB), una malattia seria causata da batteri. Per i laboratori negli Stati Uniti e in Canada, è fondamentale che i macachi importati non portino la TB.
Che cos'è la Tubercolosi?
La TB è un'infezione batterica principalmente causata da due tipi di batteri: Mycobacterium Tuberculosis e Mycobacterium bovis. La malattia si diffonde principalmente attraverso l'aria. Proprio come gli esseri umani, i macachi cynomolgus possono avere la TB in diverse forme: possono essere sani, avere un'infezione latente senza sintomi, o mostrare chiari segni della malattia. Questa variabilità rende cruciale la rilevazione precoce della TB.
Metodi per il Test della TB
Per rilevare efficacemente la TB, spesso si suggerisce una combinazione di test. Alcuni metodi comuni includono:
- Test di Coltura: Questo è un metodo standard negli esseri umani ma non molto pratico per molti macachi.
- Tecniche Molecolari: Questi sono più veloci ma possono trascurare alcune risposte immunitarie.
- Test Anticorpali nel Sangue: Questi test cercano reazioni immunitarie ma spesso restano indietro rispetto all'infezione reale.
Tra i test più utilizzati, il test cutaneo alla tubercolina (TST) e l'analisi della liberazione di interferone gamma (IGRA) sono notevoli. Nel TST, una piccola quantità di una sostanza viene iniettata nella pelle del macaco, e poi l'area viene controllata per reazioni. Purtroppo, questo metodo richiede più visite e interpretazioni da parte di esperti.
Al contrario, l'IGRA è un test del sangue più semplice. Stimola le cellule immunitarie del macaco a rispondere, rendendo più facile valutare l'infezione da TB. Ci sono kit commerciali disponibili che utilizzano proteine specifiche chiamate antigeni per attivare una risposta immunitaria e misurare la reazione.
L'Importanza dei Mitogeni
I mitogeni sono sostanze che stimolano il sistema immunitario e vengono usati in test come l'IGRA. Aiutano a garantire che le cellule immunitarie siano abbastanza attive da fornire risultati validi. I mitogeni comuni includono la fitoemoagglutinina (PHA), la concanavalina A (Con A) e il mitogeno del pokeweed (PWM).
Ogni mitogeno funziona in modo diverso, attivando vari tipi di cellule immunitarie. Ad esempio:
- PHA proviene dai fagioli rossi e incoraggia i linfociti T a crescere e produrre sostanze per combattere le infezioni.
- Con A è estratto dai fagioli jack ed è noto per stimolare certi tipi di linfociti T.
- PWM colpisce sia i linfociti T che B, risultando efficace per potenziare la risposta immunitaria.
Confrontando questi mitogeni, i ricercatori mirano a trovare l'opzione più efficace per rilevare la TB nei macachi.
Lo Studio
Questo studio ha coinvolto 316 macachi cynomolgus tenuti in un centro di recupero della fauna selvatica. I macachi sono stati testati nel tempo per costruire una comprensione completa dello stato di infezione da TB. I ricercatori hanno prelevato campioni di sangue dai macachi, utilizzando vari mitogeni per vedere come ciascuno influenzasse la risposta immunitaria.
Inizialmente, sono stati testati 12 macachi senza TB per trovare il mitogeno migliore. I risultati hanno mostrato che una combinazione di Con A e PWM forniva la risposta più forte, aumentando i livelli di IFN-γ, un indicatore di attività immunitaria.
Raccolta e Test del Sangue
Per raccogliere il sangue, i macachi sono stati sedati e il sangue è stato prelevato. Il sangue raccolto è stato diviso in diversi tubi, ciascuno trattato con un mitogeno specifico. Dopo aver permesso il tempo per una risposta immunitaria, sono stati misurati i livelli di IFN-γ per valutare quale mitogeno fosse più efficace.
I risultati hanno indicato che usare Con A e PWM insieme produceva risposte immunitarie migliori rispetto all'uso di mitogeni singoli. Questa combinazione è stata scelta come il metodo migliore per valutare l'infezione da TB nei macachi.
Interpretazione dei Risultati
Per analizzare i dati in modo efficace, i ricercatori hanno sviluppato un insieme di criteri per interpretare i risultati dei test. Hanno stabilito valori di soglia basati sulle risposte immunitarie osservate. Se la risposta non raggiungeva queste soglie, poteva indicare un risultato negativo o uno indeterminato, significando che il risultato non può essere interpretato chiaramente.
Ad esempio:
- Un risultato positivo significava che i macachi testati mostrano probabilmente segni di un'infezione attiva da TB.
- Un risultato negativo suggeriva assenza di infezione da TB.
- Un risultato indeterminato indicava problemi con la risposta immunitaria, forse a causa di problemi di salute o altri fattori.
Risultati e Implicazioni
Attraverso questo studio, è emerso chiaramente che la scelta del mitogeno impatta significativamente i risultati dei test. Passando dalla QFT-PHA alla combinazione Con A+PWM, i ricercatori hanno osservato una riduzione notevole dei risultati indeterminati. Questo è importante poiché ridurre i risultati poco chiari può portare a una migliore gestione della TB nelle popolazioni di primati.
Importanza di un Test Accurato
La rilevazione accurata della TB nei primati non umani è essenziale per vari motivi:
- Affidabilità della Ricerca: Garantire che i soggetti testati non portino malattie infettive aumenta l'affidabilità dei test farmaceutici. 
- Salute degli Animali: Monitorare regolarmente la TB aiuta a proteggere la salute delle popolazioni di macachi e a prevenire focolai. 
- Conservazione della Biodiversità: Comprendere la trasmissione delle malattie nelle popolazioni di primati può aiutare negli sforzi di conservazione, specialmente per le specie in via di estinzione. 
- Salute Pubblica: Con il potenziale che le malattie possano passare dagli animali agli esseri umani, monitorare la TB nei primati può aiutare a prevenire future epidemie. 
Conclusione
Lo studio evidenzia l'importanza di utilizzare i giusti metodi di test e selezionare mitogeni efficaci per la rilevazione della TB nei macachi cynomolgus. Stabilendo un nuovo algoritmo e utilizzando una combinazione di Con A e PWM come mitogeni, i ricercatori hanno migliorato la capacità di monitorare la TB. Questo progresso non solo beneficia gli animali coinvolti, ma migliora anche i protocolli di sicurezza nei test farmaceutici e nel monitoraggio della salute pubblica. La continua ricerca e adattamento di questi metodi sarà fondamentale man mano che la scienza avanza nella comprensione e gestione delle malattie nei primati non umani.
Titolo: New gamma interferon (IFN- g) algorithm for tuberculosis diagnosis in cynomolgus macaques
Estratto: Tuberculosis (TB) is the first infectious disease to be screened-out from specified pathogen-free cynomolgus macaques (Macaca fascicularis; Mf) using in human pharmaceutical testing. Being either latent or active stage after exposure to the Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC), the monkey gamma-interferon release assay (mIGRA) was previously introduced for early TB detection in Mf. However, a high number of indeterminate cases were unexpectedly encountered. The main reasons were a mitogen positive control and an interpretation algorithm. A cohort of 316 Mf exposed to MTBC was tested of two positive mitogen controls [QFT-PHA and a mixture of ConcanavalinA and Pokeweed (ConA+PWM)], and 100 of 316 animals were selected and 26-month followed-up for the establishment of a new mIGRA algorithm for interpretation. As such, the number of indeterminate cases was drastically reduced (80-100%) when the ConA + PWM mixture was used as a positive mitogen control along with a new mIGRA algorithm for interpretation.
Autori: saradee warit, S. Meesawat, P. Cheawchanlertfa, N. Makhoa, P. Srilohasin, M. Kaewparuehaschai, K. Noradechanon, A. Pomcoke, T. Kemthong, T. Prammananan, R. Kanitpun, T. Palaga, S. Malaivijitnond, A. Chaiprasert
Ultimo aggiornamento: 2024-04-04 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.04.588038
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.04.588038.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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