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Il nuovo strumento comprende le scansioni di CT e dell'ANIMALE DOMESTICO per misurare l'efficacia di medicina chiave anti-TB

Gli esperti credono quella tubercolosi, o la TB, è stato un flagello per gli esseri umani per circa 15.000 anni, con la prima documentazione medica della malattia che esce dall'India intorno a 1000 B.C.E. Oggi, l'organizzazione mondiale della sanità riferisce annualmente che la TB proviene ancora la causa della morte principale universalmente da un singolo agente infettante, responsabile di circa 1,5 milione infortuni mortali. Il trattamento primario per la TB per i 50 anni scorsi è rimanere identicamente ed ancora richiede ai pazienti di catturare giornalmente le droghe multiple per almeno sei mesi. Riuscito trattamento con queste droghe anti-TB -- catturato oralmente o iniettato nella circolazione sanguigna -- dipende dai farmaci “trovare il loro modo„ nelle caselle dei batteri di TB ha sepolto in profondità all'interno dei polmoni.

Ora, i ricercatori alla medicina di Johns Hopkins e quattro istituti ospedalieri di collaborazione hanno sviluppato che cosa dicono sono mezzi novelli di miglioramento come la TB può essere trattata. Il loro sistema adatta più precisamente due tecnologie dell'immagine ampiamente usate al cingolo, col passare del tempo, se una droga anti-TB realmente raggiunge le aree dove i batteri sono intercalati.

Il nuovo strumento della rappresentazione comprende la tomografia a emissione di positroni e la tomografia computerizzata -- conosciuto comunemente come scansioni di CT e dell'ANIMALE DOMESTICO -- per non invadente misurare l'efficacia di rifampin, una medicina di anti-TB di tasto. I ricercatori descrivono una prova facendo uso dello strumento nei pazienti di TB in un 17 febbraio 2020 pubblicato articolo, nella medicina della natura del giornale.

Mentre la maggior parte dei pazienti di TB sono curati con successo con i regimi della droga che comprendono il rifampin, ancora catturano almeno un corso di sei mesi per fare maturare la malattia. Ora abbiamo prova che la rappresentazione i polmoni con le scansioni di CT e dell'ANIMALE DOMESTICO può aiutare meglio i ricercatori ed i medici a determinare quanti rifampin sta raggiungendo col passare del tempo i batteri e poi usare i dati per dirigere le decisioni per più veloce e il TB-combattimento più efficace misura quali le dosi elevate della droga.„

Sanjay Jain, M.D., autore senior del documento; professore di pediatria e scienza radiologica e di radiologia alla scuola di medicina di Johns Hopkins University; e professore di salubrità internazionale al banco di Johns Hopkins Bloomberg della salute pubblica

Un'emissione seria del trattamento per i pazienti è che gli agenti infettante di TB, chiamati mycobacterium tuberculosis, si proteggono agendo come le mole microbiche, burrowing le intercapedini del sicuro-porto nei polmoni. Le intercapedini sono scolpite dalla stessa attività di cella-uccisione che i batteri di TB usano per produrre la polmonite e le sue lesioni polmonari caratteristiche (citate comunemente come “punti sui polmoni„ una volta veduto sul CT scandisce). Poiché il trattamento egualmente distrugge i vasi sanguigni e sviluppa il tessuto della cicatrice nell'area che circonda un'intercapedine, può essere difficile per le droghe anti-TB che attraversano through la circolazione sanguigna per raggiungere i microbi intercalati dentro.

“Finora, il solo modo abbiamo saputo che il rifampin a volte non raggiunge i batteri dentro le intercapedini è stato esaminando le parti di polmoni resecati chirurgicamente dai pazienti per cui terapia standard anti-TB venuta a mancare,„ dice Alvaro Ordonez, M.D., un socio di ricerca nella pediatria alla medicina di Johns Hopkins e autore principale sul documento della medicina della natura. Oltre ad essere dilaganti e difficili per il paziente, tali valutazioni hanno due imperfezioni importanti.

“Secondo quali lesioni o intercapedini polmonari sono resecate, una può vedere i livelli del rifampin abbastanza adeguati per uccidere gli errori di TB,„ lui spiega. “Ma resechi un'area differente del polmone in cui la droga non poteva raggiungere le lesioni e le intercapedini ed otterrete un risultato molto differente. Più d'importanza, l'efficacia globale del corso del trattamento non può essere misurata correttamente poiché le resezioni sono catturate ai singoli punti temporali determinati e non provengono da ogni posizione dove ci potrebbe essere un'infezione.„

Lavorando con gli animali negli ultimi dieci anni, Jain ed i suoi colleghi hanno sviluppato una tecnica di rappresentazione non invadente chiamata 11C-rifampin dinamico PET/CT per aprire una più chiara finestra sulla battaglia precedentemente nascosta che ha luogo fra il microbo e la medicina nei polmoni. La versione isotopo-etichettata di rifampin, 11C-rifampin, emette una particella fatta pagare -- ha chiamato un positrone -- che permette alla droga di essere individuato e di tenuto la carreggiata da una scansione dell'ANIMALE DOMESTICO.

Negli studi pubblicati nel 2015 e in 2018, Jain ed in altri ha dimostrato in primo luogo in mouse con la TB polmonare e poi in conigli con la meningite di TB che 11C-rifampin dinamico PET/CT potrebbe seguire con successo il movimento della droga etichettata nelle lesioni e nelle intercapedini, sia nei polmoni che nel cervello. In entrambi i casi, i dati hanno rivelato che l'infiltrazione di 11C-rifampin nelle caselle di TB era coerente bassa e potrebbe cambiare durante alcune settimane.

Per la prova più recente, i ricercatori cercati la prima volta a come lo strumento dinamico di 11C-rifampin PET/CT ha riflesso i livelli di rifampin dati a 12 pazienti umani con la TB nei polmoni. I partecipanti erano primi dati un microdose iniettato di 11C-rifampin che è stato tenuto la carreggiata dall'ANIMALE DOMESTICO per determinare col passare del tempo la concentrazione della droga in lesioni TB-infettate nei polmoni ed in altre aree in tutto l'organismo (sezioni non infette dei polmoni, del cervello, del fegato e del plasma sanguigno).

A seguito di questa rappresentazione, i pazienti sono stati dati per via endovenosa il rifampin untagged al livello raccomandato di dosaggio del trattamento. Il sangue è stato ricavato dai pazienti in diversi momenti ed i livelli di rifampin sono stati misurati tramite spettrometria di massa. Ciò ha indicato che la quantità del microdose di 11C-rifampin potrebbe rappresentare esattamente il comportamento del dosaggio clinico tradizionale.

I dati di scansione dell'ANIMALE DOMESTICO hanno rivelato che la quantità di assorbimento 11C-rifampin era più bassa nelle pareti delle lesioni e delle intercapedini TB-causate del polmone, meno mezzo che cosa è stato veduto nei tessuti polmonari non infetti.

“Questa è occhio-apertura dalle lesioni e le intercapedini sono i siti conosciuti per avere le più grandi popolazioni dei batteri nei pazienti di TB,„ Ordonez dice. “Di conseguenza, il rifampin non sta ottenendo dove lo abbiamo bisogno più.„

I ricercatori hanno usato i risultati sulle concentrazioni nella droga ai siti di infezione per predire come aumentare la dose del rifampin potrebbe accorciare il momento del trattamento per i pazienti di TB. Questo lavoro -- fatto in collaborazione con i gruppi al banco dell'università del Maryland della farmacia, piombo da Vijay Ivaturi, il Ph.D. e le scienze di salubrità di Texas Tech University concentrano, piombo dal gombo di Tawanda, M.D. -- suggerisce quello che aumenta la dose di rifampin a più su, eppure i livelli sicuro tollerati potrebbe ridurre il corso del trattamento nella maggior parte dei pazienti di TB a partire da sei mesi a quattro mesi.

“Questo avrebbe un impatto drammatico sulla lotta mondiale contro la TB,„ Jain dice.

I ricercatori dicono che ulteriori prove umane sono necessarie convalidare i risultati di promessa di questo studio e forse, estendono l'uso della tecnica di PET-CT oltre le droghe anti-TB. Per esempio, i simili studi stanno intraprendendi con i pazienti che hanno infezioni dovuto lo staphylococcus aureus meticillina-resistente, o MRSA, che è trattato spesso con un corso a lungo termine di rifampin.

“Speriamo che lo strumento l'un giorno permetta ai clinici di determinare la maggior parte delle dosi efficaci delle droghe specifiche in pazienti specifici, in modo da più ulteriormente ottimizzare il trattamento delle malattie infettive,„ Jain dice.

Source:
Journal reference:

Ordonez, A.A., et al. (2020) Dynamic imaging in patients with tuberculosis reveals heterogeneous drug exposures in pulmonary lesions. Nature Medicine. doi.org/10.1038/s41591-020-0770-2.