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# 健康科学# 感染症(HIV/AIDSを除く)

バルリ潰瘍のための新しい迅速検査が開発された

バルリ潰瘍のための簡単な診断テストが、発見と治療を改善する。

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目次

ブルーリ潰瘍(BU)は、マイコバクテリウム・ウルセランスというバクテリアによって引き起こされる深刻な皮膚感染症だよ。この病気は、最初は小さくて痛みのない盛り上がりから始まって、時間が経つにつれて大きな結節に発展し、最終的には重大な潰瘍ができて、皮膚が下の組織を守れなくなっちゃう。ブルーリ潰瘍は多くの国で見つかっていて、特に西アフリカの田舎で多いけど、オーストラリアでも発生していて、この病気はポッサムなどの動物に関連してるんだ。

最近の数年、ブルーリ潰瘍の新しいケースは、世界中で年間約2,200〜2,300件報告されているけど、実際には多くのケースが報告されていないと考えられてる。この未報告の理由は、病気がアクセスの難しい遠隔地でよく発生するからなんだ。病気に対する認識不足、報告システムの不備、シンプルな診断ツールの欠如も影響しているよ。

より良い診断の必要性

ブルーリ潰瘍は、無視されがちな熱帯病の一つで、十分な関心やリソースを受けていないんだ。治療のための経口抗生物質はあるけど、診断を簡単にすれば早期発見と適時の治療ができて、長期的な障害のリスクを減らせるんだ。

今のところ、病気を診断する主な方法は、複雑な機器が必要なラボテストや精度が低いものがある。新しい方法であるLAMPアッセイ(ある種のテスト)は期待されているけど、まだ商業利用には出ていない。他の方法で薄膜クロマトグラフィーを使ったものもテストされているけど、特定のサンプルタイプには効果的なんだ。

より良い診断ツールの必要性に応えるために、世界保健機関(WHO)は2018年に計画を作成し、2022年に更新したんだ。その目標の一つは、マイコラクトンという物質を特定できるテストを開発することだった。マイコラクトンは、病気に関連する重症の症状を引き起こし、体内のバクテリアの活動度とも関連しているから、マイコラクトンのテストは病気の診断だけでなく、治療の進捗をモニタリングするのにも役立つんだ。

迅速なテストの開発

ブルーリ潰瘍のための新しい迅速テストが開発されたよ。このテストは、傷のサンプルからマイコラクトンを直接特定するために設計されているんだ。これはラテラルフローアッセイで、妊娠検査と似ていて、サンプルを適用すると結果がストリップ上に現れるんだ。

テストの仕組み

このテストは、いくつかの革新的なコンポーネントを含んでいるよ。まず、マイコラクトンを認識する特定の抗体を使っている。次に、テスト中に視覚的信号を提供しながらマイコラクトンを引き寄せる特別に設計されたナノ粒子を組み込んでいるんだ。

これらのナノ粒子は、マグネティックゴールドナノシェルと呼ばれ、3層になっている。最も内側の層は磁性で、磁石で引き寄せられる。中間層はシリカゲルで、ナノ粒子が液体中に浮遊するのを助ける。外層は金で、特別な光を吸収する特性がある。これによって、テストを実施したときに色付きの信号が見えるようになるんだ。

テストストリップも作られていて、サンプルパッド、ニトロセルロース膜、および吸収パッドがある。このストリップには、マイコラクトンを捕捉するテストラインや、テストが正常に機能したかどうかを示すコントロールラインなど、特定のテスト用のスポットがあるよ。

テストは競争的な仕組みで働くんだ。もしマイコラクトンがサンプルにあれば、ナノ粒子の抗体に結合する。これによって、テストラインに結びつくナノ粒子が少なくなり、色付き信号が弱くなる。逆にマイコラクトンがない場合は、テストラインが強い信号を示すよ。

テストプロセス

テストを行うには、傷からサンプルをスワブを使って集めて、特別な溶液に入れるんだ。それから、その溶液にマグネティックナノ粒子を加えて、もしあればマイコラクトンに結びつく。しばらくして、その混合物をテストストリップに置いて、結果を観察するよ。

このテストプロセスは、使いやすくなるように効率化されていて、広範なラボ機器なしでも地元のクリニックで行えるってわけだ。

直面した課題

このテストを開発する中で、いくつかの課題があったんだ。実際の傷サンプルの複雑さが、一定の結果を得るのを難しくしていた。実際のサンプルにはテストに干渉する様々な物質が含まれているけど、制御されたまたは模擬のサンプルはより明確な結果を提供したんだ。

これらの問題を克服するために、チームはいくつかの調整を行ったよ。テストに影響を及ぼす他の抗体を防ぐためにブロッカーを溶液に追加したり、サンプルからのゴミの影響を減らすために抽出プロセスを改善したんだ。特定の溶液のpHレベルを上げることも、より良い結果につながったよ。

達成

テストの最適化が終わった後、サンプル中のマイコラクトンを3.7から7ngの範囲で検出できることが確認されたんだ。これは臨床的に重要で、病気を効果的に特定できるから、適時の治療につながるんだ。

さらに、テストに使用されるナノ粒子は凍結乾燥できて、発送中も安定性を保つから、ブルーリ潰瘍が広がっている地域にテストを配布するのが実現可能になるんだ。このテストはスワブと効果的に使えるから、サンプル収集のプロセスが簡素化されるのもポイントだよ。

結論

まとめると、ブルーリ潰瘍のための新しい迅速診断テストが成功裏に開発されたよ。このテストは、病気の重要なマーカーとしてマイコラクトンをターゲットにしていて、遠隔地の医療従事者が使いやすいように設計されているんだ。タイムリーで正確な結果を提供できるから、早期の診断とブルーリ潰瘍の管理が改善される可能性があるんだ。さらなる評価が実際の臨床サンプルで計画されていて、このテストがブルーリ潰瘍との戦いを大きく改善することを期待しているよ。

オリジナルソース

タイトル: Towards a Buruli Ulcer Rapid Diagnostic Test that Targets Mycolactone

概要: We report the development of a prototype rapid diagnostic test for Buruli ulcer, an ulcerative necrotizing skin disease caused by M. ulcerans. The test was designed to detect mycolactone, a metabolite unique to M. ulcerans. The chief technical challenge was to develop a simple workflow to extract trace amounts of mycolactone from wound exudates collected with a swab and, after a concentration step, to visualize the mycolactone by means of a lateral flow assay. This was achieved by utilizing a mouse monoclonal antibody specific for mycolactone and magnetic gold nanoshells. The latter are a novel class of reporter particles consisting of a ferrite core, a silica gel middle layer that serves to decrease the overall density of the nanoparticle and facilitate its resuspension in aqueous media, and an outer layer of gold, which provides a dark coloration through plasmon resonance effects. These nanoparticles, once conjugated to the anti-mycolactone antibody, enable the immunomagnetic concentration of the targeted analyte and its detection by lateral flow assay. The test procedure can be conducted within 2 hours with a magnetic rack and no powered instrumentation is required. The test can detect as little as 3.5-7 ng of mycolactone collected on a swab. Author summaryBuruli ulcer is a neglected tropical disease that affects the poorest of the poorest in Africa. Even young people can harbor large ulcers, with raw flesh directly exposed. While antibiotic treatments exist, there are no simple methods to diagnose the disease. Here, we attempted to detect mycolactone, a small molecule produced by the bacteria that causes Buruli ulcer. One difficulty was the sample type to be used, as the open wounds are sampled with a swab. The question was how to extract mycolactone from the swab and then detect it by means of a rapid diagnostic test, without using sophisticated equipment. We tried to answer this question by combining monoclonal antibodies specific for mycolactone and novel magnetic nanoparticles to concentrate and visualize mycolactone with a rapid test.

著者: Marco A. Biamonte, M. Siirin, B. Pedram, M. J. Gonzalez-Moa, L. Warryn, R. Yotsu, J. M. Saunders, A. E. Saunders, R. K. Baldwin, J. L. Porter, T. P. Stinear, I. Cruz-Mata, D. Komi de Souza, G. Pluschke

最終更新: 2024-01-23 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.01.23.24301643

ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.01.23.24301643.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

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