ابزار تشخیصی پیشگامانه CRISPR برای شناسایی مقاومت دارویی در بیماری خواب آفریقایی (HAT)

بیماری خواب آفریقایی (HAT) که با نام تریپانوزومیازیس انسانی آفریقایی نیز شناخته می‌شود، یک بیماری گرمسیری نادیده‌گرفته‌شده است که توسط انگل‌های پروتوزوآیی Trypanosoma brucei gambiense (gHAT) و Trypanosoma brucei rhodesiense (rHAT) ایجاد می‌شود. سازمان جهانی بهداشت (WHO) قصد دارد gHAT را تا سال ۲۰۳۰ ریشه‌کن کند، اما ظهور سویه‌های مقاوم به دارو چالش بزرگی ایجاد کرده است. یک مطالعه پیش‌انتشار اخیر توسط محققان انستیتو پاستور و INSERM، یک ابزار تشخیصی پیشگامانه مبتنی بر CRISPR به نام SHERLOCK (Specific High-Sensitivity Reporter Enzymatic UnLOCKing) را معرفی می‌کند که برای تشخیص جهش‌های مقاوم به دارو در انگل‌های عامل HAT طراحی شده است.

این فناوری نوآورانه می‌تواند نظارت اپیدمیولوژیک را متحول کند و اطمینان حاصل کند که مقاومت دارویی در مراحل اولیه شناسایی شده و درمان‌های مناسب تجویز می‌شوند. در ادامه، یافته‌های کلیدی این مطالعه و پیامدهای آن برای سلامت جهانی را خلاصه می‌کنیم.

چالش مقاومت دارویی در HAT

درمان HAT متکی بر مجموعه‌ای محدود از داروها است که بسیاری از آن‌ها عوارض جانبی شدید یا پروتکل‌های مصرف پیچیده‌ای دارند. مقاومت به این داروها غیرمعمول نیست:

ملارسوپرول و پنتامیدین: مقاومت در برابر این داروها ناشی از جهش در ژن‌های AQP2/AQP3 است که ساختارهای کایمریک را تشکیل می‌دهند و از جذب دارو جلوگیری می‌کنند.

آکوزیبورول: یک داروی خوراکی جدید و امیدوارکننده در فاز III کارآزمایی‌های بالینی است که به دلیل یک واریانت تک‌نوکلئوتیدی (SNV) در ژن CPSF3 با مقاومت مواجه می‌شود.

بدون ابزارهای تشخیصی سریع برای شناسایی مقاومت، ممکن است عود بیماری رخ دهد و تلاش‌ها برای ریشه‌کن کردن آن را پیچیده‌تر کند.

SHERLOCK: یک راه‌حل مبتنی بر CRISPR

فناوری SHERLOCK، تکثیر پلیمراز نوترکیب (RPA) و CRISPR-Cas13a را برای تشخیص جهش‌های RNA با حساسیت بالا ترکیب می‌کند. این مطالعه دو آزمایش را توسعه داد:

آزمایش SHERLOCK AQP2/3 (814): RNA کایمریک مرتبط با مقاومت به ملارسوپرول و پنتامیدین را تشخیص می‌دهد.

آزمایش SHERLOCK CPSF3(SNV): یک جهش تک‌نوکلئوتیدی A-به-C را در CPSF3 مرتبط با مقاومت به آکوزیبورول شناسایی می‌کند.

یافته‌های کلیدی

حساسیت بالا: آزمایش (AQP2/3 (814 با موفقیت سویه‌های مقاوم را از انگل‌های نوع وحشی هم در نمونه‌های کشت‌شده در آزمایشگاه و هم در نمونه‌های جداشده از میدان متمایز کرد.

تمایز تک‌نوکلئوتیدی: آزمایش CPSF3(SNV) با دقت بین انگل‌های نوع وحشی و مقاوم با یک عدم تطابق واحد در RNA راهنمای CRISPR تمایز قائل شد.

کاربرد میدانی: این ابزار می‌تواند برای استفاده در محیط‌های با منابع محدود تطبیق یابد که برای نظارت در مناطق بومی بسیار مهم است.

پیامدها برای ریشه‌کن کردن HAT

شناسایی زودهنگام مقاومت: شناسایی سریع سویه‌های مقاوم را ممکن می‌سازد و از شکست درمان جلوگیری می‌کند.

راهنمایی تصمیمات درمانی: به پزشکان کمک می‌کند تا داروهای مؤثر را انتخاب کنند و نرخ عود را کاهش دهند.

حمایت از هدف ۲۰۳۰ سازمان جهانی بهداشت: تلاش‌های نظارتی لازم برای ریشه‌کن کردن بیماری را تقویت می‌کند.

نتیجه‌گیری

توسعه تشخیص‌های مبتنی بر SHERLOCK برای HAT، گامی بزرگ در مبارزه با مقاومت دارویی است. با امکان تشخیص دقیق جهش‌های مقاومت، این ابزار تضمین می‌کند که بیماران مؤثرترین درمان‌ها را دریافت می‌کنند و در نهایت به تلاش جهانی برای ریشه‌کن کردن بیماری خواب کمک می‌کند.

همانطور که سازمان جهانی بهداشت به هدف ۲۰۳۰ خود نزدیک می‌شود، نوآوری‌هایی مانند این برای غلبه بر چالش‌های ناشی از مقاومت دارویی در حال ظهور حیاتی خواهند بود.

منبع : “A next generation CRISPR diagnostic tool to survey drug resistance in Human African Trypanosomiasis”