ES2349691T3 - PROCEDIMIENTO PARA DETECTAR O MONITORIZAR LA SEPTICEMIA ANALIZANDO NIVELES DE EXPRESIÓN DE ARNm DE CITOCINAS. - Google Patents

PROCEDIMIENTO PARA DETECTAR O MONITORIZAR LA SEPTICEMIA ANALIZANDO NIVELES DE EXPRESIÓN DE ARNm DE CITOCINAS. Download PDF

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Abstract

Procedimiento para predecir una respuesta en pacientes humanos a una infección, comprendiendo el procedimiento determinar un valor de ARNm de IL-23 en una muestra del paciente, y correlacionar el valor con una probabilidad de que el paciente desarrolle septicemia en respuesta a la infección, en el que un valor de ARNm de IL-23 bajo se correlaciona con una probabilidad de que el paciente desarrolle septicemia en respuesta a la infección, y un valor de ARNm de IL-23 alto se correlaciona con una probabilidad de que el paciente no desarrolle septicemia en respuesta a la infección.

Description

Procedimiento para detectar o monitorizar la septicemia analizando niveles de expresión de ARNm de citocinas.
Introducción
La infección masiva con insuficiencia multiorgánica resultante, que se ha denominado "síndrome septicémico" [1], es una enfermedad devastadora, y es un diagnóstico de admisión común en la Unidad de Cuidados Intensivos (UCI), con una incidencia de 3 por 1000 en la población al año [2]. El síndrome septicémico se ha caracterizado como una desregulación de la inflamación en respuesta a la infección, con insuficiencia orgánica potencialmente mortal que puede atribuirse a una combinación de excesiva inflamación mediada por citocinas, coagulopatía diseminada y alteración de la integridad del endotelio microvascular [3].
De particular importancia para la respuesta del huésped a un patógeno invasor es la inducción de diferentes elementos de la población de células T cooperadoras CD4^{+}. La respuesta de citocinas distales a la infección se regula principalmente mediante la población de células T CD4^{+} inducidas, que a su vez se determina mediante la interacción antagonista de las citocinas interleucina 12 (IL-12) e interleucina 4 (IL-4). Estas citocinas inducen que las células T CD4^{+} vírgenes se diferencien fenotípicamente en células T cooperadoras 1 (Th1) o Th2 respectivamente [4, 5]. La interleucina-6 (IL-6) también desempeña un papel en la diferenciación de Th1/Th2 promoviendo la diferenciación de Th2 principalmente induciendo la producción de IL-4, mientras que inhibe la diferenciación de Th1 mediante un mecanismo independiente de IL-4 [6].
La respuesta celular Th1 generalmente se induce mediante, y particularmente es eficaz frente a, patógenos intracelulares y aquellos que activan macrófagos y células citolíticas naturales (NK). Una respuesta Th1 está asociada con inmunidad mediada por células potenciada y es por tanto la respuesta apropiada esperada frente a los ataques septicémicos más comunes. Los linfocitos que demuestran un patrón de respuesta Th1 producen de manera característica interferón-gamma (IFN\gamma), una citocina pleiotrópica que funciona principalmente en la optimización de la actividad bactericida de los fagocitos.
Por el contrario, las respuestas sesgadas hacia Th2 son responsables clásicamente de la defensa frente a infecciones helmínticas y por artrópodos y son un componente esencial de las reacciones de tipo alérgico. Las células Th2 maduras secretan preferentemente varias citocinas, incluyendo interleucina 10 (IL-10). Sin embargo, los anticuerpos estimulados mediante esta respuesta no promueven la fagocitosis ni activan el complemento de manera eficaz.
El documento WO 2004/108957 da a conocer un procedimiento para el diagnóstico y/o pronóstico de un síndrome septicémico en un paciente humano determinando los niveles de ARNm respectivos para una pluralidad de marcadores biológicos de citocinas, entre ellos TGF-alfa, IL-10, TGF-beta, IL-1beta, en una muestra de sangre periférica de un paciente humano.
Existe una necesidad de determinar más claramente la respuesta celular a una infección y los factores que afectan a la respuesta.
Exposición de la invención
Según la invención, se proporciona un procedimiento para predecir una respuesta en pacientes humanos a una infección, comprendiendo el procedimiento determinar un valor de ARNm de IL-23 en una muestra del paciente, y correlacionar el valor con una probabilidad de que el paciente desarrolle septicemia en respuesta a la infección, en el que un valor de ARNm de IL-23 bajo se correlaciona con una probabilidad de que el paciente desarrolle septicemia en respuesta a la infección, y un valor de ARNm de IL-23 alto se correlaciona con una probabilidad de que el paciente no desarrolle septicemia en respuesta a la infección.
De manera adecuada, la muestra son células mononucleares de sangre periférica, en la que un valor de ARNm de IL-23 bajo se correlaciona con menos de 1824 copias de ARNm de IL-23 por 10 millones de copias de \beta-actina, y un valor de ARNm de IL-23 alto se correlaciona con 1824 o más copias de IL-23 por 10 millones de copias de beta-actina.
En un aspecto, la invención incluye una etapa de predecir además el desenlace de la septicemia en un paciente, comprendiendo el procedimiento las etapas de determinar una razón de los valores de ARNm de IL-27:IL-23 en una muestra del paciente, en el que una razón mayor de 1,45 se correlaciona con muerte y una razón menor de 1,45 se correlaciona con supervivencia.
Normalmente, la etapa de predecir el desenlace incluye además determinar una razón de los valores de ARNm de IL-10:IFN-\gamma en una muestra del paciente, en la que una razón mayor de 2,85 se correlaciona con muerte y una razón menor de 2,85 se correlaciona con supervivencia.
De manera adecuada, el procedimiento de predecir el desenlace comprende un sistema de puntuación en el que se asigna a un paciente una puntuación de 1 ó 0 dependiendo de si la razón de los valores de ARNm de IL-27:IL-23 está por encima o por debajo de 1,45, respectivamente, y una puntuación de 1 ó 0 dependiendo de si la razón de los valores de ARNm de IL-10:IFN-\gamma está por encima o por debajo de 2,85, respectivamente, en el que una suma de 2 se correlaciona con alto riesgo de mortalidad debida a septicemia, una suma de 0 se correlaciona con un bajo riesgo de mortalidad debida a septicemia y 1 se correlaciona con un riesgo intermedio de muerte debida a septicemia.
En otro aspecto, la invención proporciona un procedimiento para estratificar un paciente en un grupo con septicemia/sin septicemia, comprendiendo el procedimiento las etapas de determinar una razón de los valores de ARNm de IL-27:IL-23 en una muestra del paciente, en el que una razón mayor de 1,45 se correlaciona con el grupo con septicemia, y una razón menor de 1,45 se correlaciona con el grupo sin septicemia.
En los procedimientos de la invención, los valores de ARNm de IL-27, IL-23, IL-10 e IFN-\gamma se representan de manera adecuada mediante los números de copias de ARNm de IL-27, IL-23, IL-10 e IFN-\gamma, respectivamente, y en los que los números de copias se normalizan frente a un gen de mantenimiento. En una realización, el gen de mantenimiento es \beta-actina.
En una forma de realización preferida de la invención, las muestras del paciente humano son células mononucleares de una muestra de sangre periférica, o glóbulos blancos aislados de la capa leucocitaria de una muestra de sangre periférica.
En el procedimiento de la invención, preferiblemente se amplifica el ADN para IL-27, IL-23, IL-10 e IFN-\gamma y se cuantifica como un sustituto para el número de copias de ARNm de IL-27, IL-23, IL-10 e IFN-\gamma, respectiva-
mente.
Normalmente, se mide el número de copias de ARNm de IL-27, IL-23, IL-10 e IFN-\gamma en términos absolutos haciendo referencia a una curva de calibración construida a partir de muestra patrón de DIVA y normalizada con respecto a un gen de mantenimiento.
El ensayo de la presente invención puede utilizarse en el diseño de estudios farmacéuticos de pacientes con infección y/o septicemia, con el fin de estratificar los pacientes según la gravedad de la enfermedad, predecir el desenlace más probable y utilizar esta información en el diseño del estudio y el análisis posterior.
La predicción de la probabilidad de desarrollar septicemia grave, o choque septicémico o enfermedad crítica en respuesta a la infección, puede basarse en un análisis de regresión logística del ARNm de citocinas, con una estratificación del riesgo basada en las probabilidades relativas de desarrollar y no desarrollar enfermedad crítica (o septicemia, o septicemia grave o choque septicémico) en respuesta a la infección.
El riesgo de choque septicémico persistente frente al riesgo de resolución del choque septicémico puede basarse en un análisis de conglomerados.
Pueden utilizarse los niveles de ARNm para las citocinas enumeradas en la presente invención y/o las razones entre los diversos niveles de ARNm de citocinas, tal como se miden mediante PCR en tiempo real y se normalizan frente a un gen de mantenimiento y se calibran además frente a una curva de referencia derivada de un patrón de PCR de citocinas, distinto de los ya mencionados, en la predicción del desenlace en respuesta a la infección y el desenlace en pacientes con septicemia.
La capacidad de precisión y/o predicción de esta invención puede mejorarse adicionalmente mediante el aislamiento de subgrupos específicos de glóbulos blancos de muestras de sangre periférica y la utilización de estos subgrupos de células en ensayos de PCR en tiempo real. Estos grupos de células incluyen aislados purificados de células mononucleares de sangre periférica, células T CD4^{+}, células citolíticas naturales y células T citolíticas
naturales.
Breve descripción de los dibujos
La invención se entenderá más claramente a partir de la siguiente descripción de dos formas de realización de la misma, proporcionada a título de ejemplo haciendo referencia sólo a los dibujos adjuntos en los que:
la figura 1 es un gráfica que muestra los resultados del ajuste logístico para un grupo de pacientes frente al riesgo relativo. Los pacientes que es probable que desarrollen septicemia se indican mediante el punto a la izquierda de la curva mientras que aquellos que no es probable que desarrollen septicemia se muestran mediante el asterisco a la derecha de la curva (el apéndice 1 y 2 proporcionan el análisis estadístico);
la figura 2 es un diagrama que muestra que el riesgo de desarrollar septicemia en respuesta a la infección aumenta desde el 16% hasta el 100% a medida que la puntuación empírica aumenta desde 0 hasta 3;
la figura 3 es un diagrama que muestra la caracterización de los niveles de ARNm de interleucina-10 como altos o bajos en casos con septicemia y sin septicemia (el apéndice 3 proporciona el análisis estadístico);
la figura 4 es un gráfico que muestra los límites de corte para caracterizar interleucina-10 como alta o baja (el apéndice 4 proporciona el análisis estadístico);
la figura 5 es un gráfico que muestra los límites de corte para caracterizar los niveles de ARNm de interferón gamma como altos y bajos (el apéndice 5 proporciona el análisis estadístico);
la figura 6 es un diagrama que muestra la caracterización de los niveles de ARNm de interferón gamma como altos o bajos en casos con septicemia y sin septicemia (el apéndice 6 proporciona el análisis estadístico);
la figura 7 es un gráfico que muestra el análisis de una vía del ARNm de IL-23 en casos con septicemia y sin septicemia (el apéndice 7 proporciona el análisis estadístico);
la figura 8 es un gráfico de mosaico del análisis de contingencia de IL-23 baja frente a alta por con septicemia y sin septicemia (el apéndice 8 proporciona el análisis estadístico);
la figura 9 es un gráfico que muestra el análisis de una vía del ARNm de IL-23 por IL-23 baja frente a alta (el apéndice 9 proporciona el análisis estadístico);
la figura 10 es un gráfico que muestra el análisis del ARNm de IL-27 por grupo (el apéndice 10 proporciona el análisis estadístico);
la figura 11 es un gráfico que muestra el análisis del ARNm de IL-27 por IL-27 baja frente alta (el apéndice 11 proporciona el análisis estadístico);
la figura 12 es un gráfico de mosaico del análisis de contingencia de IL-27 baja frente a alta por con septicemia y sin septicemia (el apéndice 12 proporciona el análisis estadístico)
la figura 13 es un gráfico de mosaico del análisis de contingencia de la puntuación por con septicemia frente a sin septicemia (el apéndice 13 proporciona el análisis estadístico);
la figura 14 es un gráfico de mosaico del análisis de contingencia de la puntuación de IL-10, 23 e interferón gamma por con septicemia frente a sin septicemia (el apéndice 14 proporciona el análisis estadístico);
la figura 15 es un gráfico que muestra el análisis de la razón de IL-10 con respecto a interferón gamma basado en el desenlace de los pacientes (el apéndice 15 proporciona el análisis estadístico);
la figura 16 es un gráfico que muestra el análisis de la razón de IL-27 con respecto a IL-23 basado en el desenlace de los pacientes (el apéndice 16 proporciona el análisis estadístico);
la figura 17 es un gráfico de mosaico del desenlace del análisis de contingencia por riesgo de mortalidad (el apéndice 17 proporciona el análisis estadístico);
la figura 18 es un gráfico que muestra el patrón temporal de supervivencia en pacientes con septicemia (el apéndice 18 proporciona el análisis estadístico);
la figura 19 es un diagrama que muestra el análisis del desenlace por riesgo de mortalidad (el apéndice 19 proporciona el análisis estadístico);
la figura 20 es un gráfico que muestra el patrón temporal de supervivencia en pacientes con septicemia (el apéndice 20 proporciona el análisis estadístico);
la figura 21 es un diagrama que muestra el mapa de restricción y el sitio de clonación múltiple para el vector pDNR-LIB;
la figura 22 es un diagrama del MCS, el sitio de clonación múltiple de la figura 21. Se sustituye el fragmento de relleno por el inserto de ADNc de IL-27. Se muestran los sitios de restricción únicos en negrita o en gris;
la figura 23a muestra un gel de ARN con marcador de tamaño molecular de 1 kb y el plásmido obtenido tras la minipreparación; y
la figura 23b muestra un gel de ARN con marcador de tamaño molecular de 1 kb y la preparación del plásmido digerido.
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Descripción detallada de la invención
Utilizando la reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real cuantitativa (QRT-PCR), se ha encontrado un patrón de expresión génica de citocinas asociado tanto con septicemia grave como con infección en ausencia de enfermedad crítica. También se ha podido determinar si hubo un patrón de respuesta de citocinas característico ligado a la aparición y resolución del choque septicémico.
\newpage
Se encontró que la respuesta del paciente a la infección estaba asociada con distintos patrones de producción de ARNm de citocinas. Mientras que el ARNm de interferón gamma (IFN\gamma), la citocina distintiva para la respuesta Th1, era mayor en pacientes que toleraron la infección con relativa impunidad, estaban asociados menores niveles de ARNm de IFN\gamma tanto con la aparición de septicemia grave en respuesta a la infección como también con un mal desenlace, es decir, mortalidad en exceso y persistencia del choque septicémico, en estos pacientes de UCI. Por tanto, pueden utilizarse los niveles de ARNm de IFN\gamma para predecir la aparición de septicemia, o la no aparición de septicemia, en respuesta a la infección. También pueden utilizarse los niveles de ARNm de IFN\gamma para predecir el desenlace en pacientes que desarrollan septicemia, puesto que menores niveles de ARNm de IFN\gamma se relacionan con tasas de mortalidad en exceso y choque persistente.
Por el contrario, se vincularon mayores niveles de ARNm de IL-10 con la aparición de septicemia grave en respuesta a la infección. Puesto que IL-10 es una citocina Th2, esto indica que puede vincularse la aparición de septicemia grave con un desequilibrio en la producción de citocinas secundaria a la infección, con una respuesta Th1 dominante que proporciona la defensa óptima frente a la infección.
La maduración de células T CD4^{+} vírgenes en el fenotipo Th1 o Th2 apropiado es esencial para lanzar una respuesta eficaz del huésped a una infección bacteriana. Por tanto, es plausible que la variación interindividual en la expresión génica de las citocinas que inducen Th1, IL-12 e IFN\gamma, las citocinas que inducen Th2, IL-10 e IL-6, y la citocina proinflamatoria prototípica, TNF\alpha, puede vincularse tanto a la presentación clínica como al desenlace posterior de los pacientes con infecciones.
Los niveles de ARNm de IL-12 no estaban relacionados con la aparición de septicemia grave, o con el desenlace en estos pacientes de UCI. Esto es algo sorprendente que cuando se considera la importancia de IL-12 en la diferenciación de células T. La IL-12 se secreta predominantemente mediante células presentadoras de antígeno y actúa en células CD4^{+} vírgenes, a través del factor de transcripción STAT 4, para promover la diferenciación en una célula tipo, productora de IFN\gamma, Th1 [7]. En modelos animales este efecto es bastante marcado, presentando ratones deficientes en STAT 4 un déficit en el aclaramiento bacteriano, que se revierte parcialmente con IFN\gamma exógeno [8]. Curiosamente, la respuesta inmunitaria alterada observada en este modelo con deficiencia en STAT 4 parece ser cualitativa en vez de cuantitativa, puesto que los ratones pueden montar una respuesta leucocitaria adecuada a la infección, pero con un aclaramiento bacteriano inadecuado.
Además, la terapia con IL-12 aumenta la supervivencia en modelos animales de septicemia [9]. Se ha observado un fenómeno similar en seres humanos con septicemia, con menor producción de IL-12, específicamente en respuesta a endotoxinas, predictivo de muerte por septicemia grave tras cirugía mayor.
Sin embargo, sorprendentemente, se encontró una falta de variabilidad en los niveles de IL-12 entre los grupos indicando que, dentro de la cascada de citocinas, la base para una respuesta Th1 inadecuada se encuentra en alguna parte entre IL-12 e IFN\gamma. Sin embargo, a partir de los datos proporcionados más adelante, el ARNm de IL-12 puede demostrar ser un marcador útil en la distinción de la respuesta del paciente a la infección en grupos de pacientes más grandes, puesto que el ARNm de IL-12 era mayor en pacientes con infección que no desarrollaron septicemia que en pacientes que desarrollaron septicemia en respuesta a la infección.
Aunque el grupo de UCI presentó niveles de ARNm de TNF\alpha elevados en comparación con los controles, estos niveles fueron menores que el observado en el grupo bacteriémico. La respuesta de TNF\alpha exagerada observada en los pacientes con infección, a diferencia de los voluntarios control, puede representar una respuesta apropiada y protectora. Este concepto de que las citocinas proinflamatorias son beneficiosas para pacientes con infección, puede en parte explicar el desenlace adverso observado en estudios anteriores de los antagonistas de TNF\alpha en pacientes con choque septicémico [10]. Los patrones discordantes de la producción de ARNm de TNF\alpha e IFN\gamma observados entre los grupos de UCI y bacteriémicos pueden explicarse por los diferentes orígenes celulares de estas citocinas. Se produce TNF\alpha mediante una gran variedad de tipos de células, principalmente macrófagos, mientras que se produce IFN\gamma principalmente mediante células Th1 y células NK. Alternativamente, es plausible que la reducción en la producción de IFN\gamma pueda ser una consecuencia directa del aumento de los niveles de IL-6 observado en estos pacientes, puesto que la IL-6 es un inhibidor reconocido de la diferenciación Th1 [6].
Recientemente, se ha utilizado QRT-PCR para estudiar la expresión génica de citocinas en el choque septicémico en un estudio en seres humanos [11, 12]. Se afirmó que la expresión de los genes de MHC de clase II se regulaba por disminución en pacientes con septicemia y que los no supervivientes del choque septicémico presentaban mayores razones de expresión génica de IL-10:IL-1. El estudio se centró en el desenlace de pacientes con choque septicémico, y no examinó la relación entre el ARNm de IL-10 y la aparición de septicemia en respuesta a la infección. Además, este estudio no cuantificó ni analizó los niveles de ARNm de IFN\gamma. Se han cuantificado los niveles de ADNc como un sustituto para el ARNm específico mediante QRT-PCR proporcionando de ese modo datos para los niveles de ARNm en una muestra dada.
Se encontró un aumento en los niveles de ARNm de IL-10 en pacientes septicémicos en comparación con los controles. Sin embargo, se encontró que los pacientes que son tolerantes a la infección no producen ARNm de IL-10 en exceso. Sin embargo, en contraposición a estudios anteriores, no pudo observarse un vínculo entre el aumento en la mortalidad y los niveles de ARNm en exceso [11]. Puesto que los niveles de ARNm de IL-10 son mayores en pacientes que desarrollan septicemia en respuesta a la infección, y puesto que los niveles de ARNm de IL-10 no aumentan en pacientes con infección, entonces pueden utilizarse los niveles de ARNm de IL-10 para predecir la respuesta a la infección en cuanto a la aparición o la no aparición de septicemia en respuesta a la infección. Además, puede utilizarse una combinación de niveles de IFN\gamma e IL-10 para predecir de manera precisa la aparición o la no concurrencia de septicemia en respuesta a la infección. Además, en pacientes con infección y con niveles de ARNm de IL-10 elevados, entonces en estos pacientes estaría indicada la administración terapéutica de una medicación antagonista de IL-10 para la prevención de la posterior aparición de septicemia.
Se encontró que estaban asociados mayores niveles de IL-6 con menores niveles de ARNm de TNF\alpha e IFN\gamma en un grupo de pacientes con mal desenlace. La IL-6 es una citocina Th2; activa la respuesta de fase aguda y controla el cambio de subclases de inmunoglobulinas. A pesar de estas acciones proinflamatorias, la IL-6 puede no poseer actividad bactericida significativa, tal como se observó con ratones deficientes en IL-6 que no experimentaron mortalidad en exceso en modelos animales de peritonitis [13]. A pesar de todo, la producción de IL-6 indudablemente es de importancia en pacientes con septicemia, puesto que altos niveles de IL-6 son predictivos de mortalidad en exceso, con determinados haplotipos de IL-6 vinculados a una mayor producción de IL-6 y una mayor gravedad de la insuficiencia orgánica en pacientes con septicemia grave [14].
Sin embargo, la IL-6 también actúa modulando el equilibrio entre la respuesta Th1 y Th2 a la infección, promoviendo la respuesta Th2 a través de mecanismos tanto dependientes como independientes de IL-4, e inhibiendo la respuesta Th1 [6]. Puesto que IFN\gamma es la citocina Th1 prototípica, con un papel central en la generación de actividad bactericida mediada por células, la IL-6 realmente puede alterar la actividad bactericida fagocítica inhibiendo la producción de IFN\gamma. Este fenómeno particular es evidente específicamente en el contexto de la enfermedad micobacteriana en la que se ha demostrado que IL-6 inhibe la producción de IFN-\gamma y la actividad bactericida asociada [15]. Además, este fenómeno puede representar la base para la vinculación de mayores niveles de proteína IL-6 con menores niveles de ARNm de TNF\alpha e IFN\gamma observados en los pacientes con choque persistente y mayor mortalidad.
Por tanto, la IL-6 puede generar inflamación en exceso mientras que altera simultáneamente la actividad bactericida. Por tanto, una intervención terapéutica en pacientes con septicemia, septicemia grave y o choque septicémico, que se dirija a antagonizar los efectos de la interleucina 6, parece indicada en cualquier población general de pacientes con septicemia, septicemia grave o choque septicémico, pero estaría específicamente indicada en cualquier subgrupo de estos pacientes con menor expresión génica de IFN\gamma tal como se somete a ensayo mediante los niveles de ARNm y se especifica en esta invención.
La interleucina 12 es de particular interés en la elaboración de una respuesta inflamatoria mediada por citocinas a la septicemia, puesto que esta citocina regula la producción de interferón gama mediante células de los sistemas inmunitarios tanto innato como adaptativo, y experimentos de deleción del gen de IL-12 indican que la IL-12 presenta un papel importante en el aclaramiento de bacterias patógenas. Además, la IL-12 es un heterodímero, que comparte una subunidad p40 común con una familia de las interleucinas 18, 23 y 27, que también participan en la mediación por citocinas de la respuesta inmunitaria a la septicemia.
La IL-18 actúa como un cofactor, conjuntamente con IL-12, para inducir el desarrollo Th1. Mientras que no es esencial para la diferenciación Th1, la IL-18 optimiza la producción de IFN\gamma, presentando un papel sinérgico en presencia de IL-12. Sin embargo, el papel preciso de la IL-18 en la septicemia humana sigue siendo poco claro puesto que también puede actuar como citocina de polarización Th2 en determinadas circunstancias. El descubrimiento de que los ratones deficientes en IL-18/IL-12 conservaban la capacidad de producir células Th1 indicó rutas alternativas de desarrollo Th1. Esto anunció el descubrimiento de la IL-23, un heterodímero de la subunidad p40 de IL-12 y una subunidad p19, que funciona de manera similar a IL-12 e induce la actividad de IFN\gamma. Sin embargo, a diferencia de IL-12, que actúa principalmente en células T vírgenes, la IL-23 induce la proliferación de células T de memoria y por tanto promueve la inflamación en estadio final. La IL-27 es una citocina relacionada estructuralmente con la familia de IL-12, a la que se atribuyó originalmente propiedades proinflamatorias con actividad inductora de Th1. Finalmente, algunos miembros de esta familia de citocinas son pleiotrópicos, actuando la IL-23 e IL-27 respectivamente para aumentar o reprimir la producción de citocinas por células CD4 con un fenotipo Th17.
Se planteó la hipótesis de que las alteraciones en reguladores de interferón gamma distintos de IL-12 pueden demostrar ser importantes en la respuesta humana a la infección. En la presente memoria se demuestra que la aparición de septicemia y el desenlace de la septicemia estaban vinculados con distintos patrones de producción de ARNm para IL-23 e IL-27.
Existen implicaciones terapéuticas obvias para la hipótesis de que tanto la septicemia grave como el choque septicémico tardío están relacionados con una deficiencia de citocinas proinflamatorias relativa. IFN\gamma e IL-12 están comercialmente disponibles y pueden ser de beneficio para pacientes que desarrollan septicemia grave en respuesta a un ataque infeccioso. Los beneficios pueden ser más obvios en aquellos pacientes que desarrollan choque persistente a partir de infección grave, particularmente si está disponible insuficiencia documentada en la expresión génica de IFN\gamma. Muchas series de casos documentan la utilización beneficiosa de IFN\gamma exógeno en leishmaniasis, lepra y tuberculosis resistente a múltiples fármacos. La utilización terapéutica de IFN\gamma en pacientes con septicemia se ha notificado de manera menos extensa. Dos estudios, uno que recluta pacientes consecutivos tras lesión traumática y otro que recluta pacientes tras lesión térmica no pudieron demostrar ningún beneficio de supervivencia de la terapia con IFN\gamma subcutáneo [16, 17]. Sin embargo, una serie de casos de pacientes con septicemia grave acoplada con supresión de monocitos documentada parecía beneficiarse del IFN\gamma subcutáneo diario [18]. De manera similar, pacientes con traumatismos con receptividad inmunitaria disminuida, que se midió según el estado del receptor de MHC de clase II de monocitos, era menos probable que desarrollaran neumonía hospitalaria cuando se trataron con IFN\gamma inhalado [19].
Tal como puede observarse a partir de esta breve revisión de la bibliografía, los resultados de ensayos en los que se utilizó interferón gamma como terapia en pacientes con septicemia son mixtos. Esto puede basarse en la diferencia entre individuos en la expresión génica de interferón gamma tal como se documenta en este manuscrito, con mortalidad en exceso observada en pacientes septicémicos con expresión génica de interferón gamma deficiente. Puesto que la administración exógena de interferón gama es poco probable que presente algún efecto terapéutico en pacientes septicémicos con expresión génica de interferón gamma apropiada, un ensayo, tal como se documenta en este manuscrito, que mida el grado de expresión génica de interferón gamma, puede indicar subgrupos de pacientes con septicemia que es más probable que se beneficien de la administración exógena de interferón gamma en un régimen terapéutico.
En la presente invención, se utiliza la sensibilidad de la QRT-PCR como procedimiento para evaluar la expresión génica de citocinas. El ensayo de ARNm basado en QRT-PCR de la invención proporciona información in vivo única, que puede utilizarse como índice de la adecuación de la respuesta de citocinas a la infección, y puede utilizarse para predecir el desenlace en la respuesta a la infección. Además, puede utilizarse la cuantificación de la expresión génica de citocinas específicas midiendo el ARNm mediante la reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real como indicación del antagonismo terapéutico de IL-6 e IL-10, y la administración de IFN\gamma exógeno en una intervención terapéutica.
Se ha encontrado que la medición del ARNm mediante QRT-PCR en pacientes con infección es una herramienta de diagnóstico muy útil. Se encontró una asociación marcada entre el patrón de la expresión génica de citocinas y la aparición de septicemia grave, choque persistente y supervivencia. Estos resultados plantean la fascinante posibilidad de tratar pacientes con choque persistente e inhibición documentada de la expresión génica de IFN\gamma con IFN\gamma exógeno. De manera similar, pacientes con septicemia y ARNm de IL-6 y/o IL-10 en exceso podrían tratarse con un antagonista terapéutico de estas citocinas. Esta intervención específica podría utilizarse aislada o como una terapia de combinación.
Se encontró que pueden utilizarse los niveles de ARNm de citocinas para diferenciar entre los pacientes que toleran la infección con impunidad, sin desarrollar el síndrome septicémico y los que es probable que desarrollen el síndrome septicémico en respuesta a la infección. Esta predicción se basa en el patrón de ARNm para TNF\alpha, IFN\gamma, IL-10, IL-23 e IL27, con el ARNm medido mediante QRT-PCR y normalizado con respecto a un gen de mantenimiento.
Cuando se utilizan los valores absolutos para los números de copias de ARNm para estas citocinas en un modelo para predecir si los pacientes desarrollan septicemia grave o toleran la infección, utilizando un análisis de regresión logística, el valor de R^{2} del modelo es de 0,78, y la curva de operador receptor es de 0,98. Este modelo puede utilizarse para generar las probabilidades respectivas de desarrollar septicemia grave y de tolerar la infección, y la razón de estas probabilidades. Esta última razón representa un sistema de puntuación para el riesgo de desarrollar septicemia grave en respuesta a la infección.
En un análisis de regresión logística de esta puntuación de riesgo frente al desenlace, siendo el resultado o bien septicemia grave o bien tolerancia a la infección, la curva de regresión logística presenta el 100% de los puntos de corte (figura 1). Por tanto, es posible seleccionar una puntuación que pueda identificar pacientes que tolerarán la infección sin desarrollar septicemia grave con el 100% de especificidad y con el 70% de sensibilidad. A la inversa, pueden identificarse pacientes que no desarrollan septicemia grave en respuesta a la infección con el 100% de especificidad y con el 60% de sensibilidad.
Un modelo para distinguir entre pacientes con septicemia de pacientes con infección
Puede utilizarse el sistema de puntuación descrito en la presente memoria para estratificar el riesgo en pacientes que presentan infección, para identificar pacientes que pueden o bien tratarse con antibióticos durante un corto periodo de tiempo o bien pueden recibir terapia como pacientes externos. Alternativamente, los pacientes que es muy probable que desarrollen septicemia grave pueden identificarse antes de la aparición de una enfermedad potencialmente mortal. Estos pacientes podrían recibir una intervención apropiada con antibióticos o drenaje quirúrgico del tejido infectado.
En pacientes que ya han desarrollado enfermedad crítica en respuesta a la infección, puede utilizarse el patrón de ARNm para las citocinas TNF\alpha e IFN\gamma para identificar a los pacientes que están en mayor riesgo de desarrollar un choque persistente. Esta estratificación del riesgo se basa en un análisis de conglomerados jerárquico, utilizando el método de Wards con datos normalizados, e identifica un grupo de pacientes que experimentan choque septicémico persistente y mayor gravedad de la insuficiencia orgánica. Este grupo de alto riesgo presenta un riesgo aumentado 10 veces de choque septicémico persistente, y cabe la posibilidad de que puedan beneficiarse de la administración de IFN\gamma exógeno, para mejorar la gravedad o acortar la duración del choque septicémico.
En la tabla 1, se muestra un sistema de puntuación adicional que proporciona los resultados de un programa estadístico utilizado para proporcionar valores patrón para TNF\alpha, IFN\gamma e IL-10. Cuando se aplican los valores a la población y los individuos clasificados, o puntuados, sobre una base de 0 ó 1 dependiendo de si se encuentran en la categoría de riesgo, entonces puede idearse un sistema de puntuación sencillo, que oscila desde 0 hasta 3.
TABLA 1
1
2
3
La figura 2 es un diagrama correspondiente que muestra que el riesgo de desarrollar septicemia en respuesta a la infección aumenta desde el 16 hasta el 100% a medida que aumenta la puntuación empírica desde 0 hasta 3. Los valores umbral, en cuanto a cruzar los valores umbral como parte de una reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real, están normalizados frente a un gen de mantenimiento y referidos a una cantidad patrón conocida de ARNm para cada citocina respectiva, tal como se enumera a continuación:
Los valores puntuales están en términos de números de copias de ARNm por 10 millones de copias de \beta-actina
TNF\alpha
0 si está por encima de 21380; 1 si está por debajo de 21380
IL-10
1 si está por encima de 660; 0 si está por debajo de 660
IFN\gamma
0 si está por encima de 188; 1 si está por debajo de 188
TABLA 4 La aparición de septicemia por categoría de ARNm de IL-10 e IFN\gamma
5
Un algoritmo para la diferenciación entre pacientes con septicemia y todos los demás pacientes
Puede utilizarse ARNm de IL-10 para diferenciar entre pacientes que desarrollan septicemia y otros pacientes caracterizando los niveles de IL-10 o bien como altos o bien como bajos (figura 3). Por tanto, pueden caracterizarse los niveles de ARNm de IL-10 como IL-10 alta o baja utilizando los intervalos mostrado en la figura 3.
Las categorías alta y baja de IL-10 presentan los límites tal como se muestran en la figura 4. Por tanto, hay un punto de corte a 426 copias de ARNm de IL-10 y el intervalo de confianza del 95% de este corte es +/- 2 EEM de la diferencia entre este valor de corte y otros valores de ARNm de IL-10 que es de desde 175 hasta 676 copias de ARNm de IL-10. (Con todos los valores de ARNm expresados por 10 millones de copias de \beta-actina)
Pueden utilizarse los niveles de ARNm de IFN\gamma para distinguir entre pacientes con septicemia y otros pacientes caracterizando los niveles de ARNm de IFN\gamma como altos o bajos utilizando el análisis de regresión logística anterior. Estas categorías de ARNm de IFN\gamma presentan los límites tal como se exponen en la figura 5. Por tanto, hay un punto de corte a 240 copias de ARNm de IFN\gamma por 10 millones de copias de \beta-actina y el intervalo de confianza del 95% de este corte es de desde 100 copias hasta 380 copias. Pueden utilizarse estas categorías de ARNm de IFN\gamma para distinguir entre pacientes con septicemia y otros pacientes, observándose IFN\gamma bajo con mayor frecuencia en pacientes con septicemia (figura 6).
Interleucina 23
Cuando se comparan pacientes con septicemia con un grupo combinado de voluntarios sanos y pacientes con infección pero sin septicemia, entonces la IL-23 es menor en pacientes con septicemia. Por tanto, la IL-23 puede ser de utilidad en la predicción de la respuesta a la infección. El gráfico de la figura 7 muestra estos datos. Cuando se dividen estos datos en pacientes con IL-23 alta o baja, siendo baja pacientes con menos de 1823,259 copias de ARNm de IL-23, entonces todos los pacientes con menos IL-23 que este valor estaban en el grupo con septicemia (tal como se muestra en la figura 8). Los intervalos de confianza de esta caracterización de IL-23 se muestran en la figura 9, puede observarse que hay un punto de corte a 1824 copias de ARNm de IL-23 por 10 millones de copias de \beta-actina y el intervalo de confianza del 95% de este corte es de desde 4874 hasta 774 copias de ARNm por millón de copias de \beta-actina. Por tanto, pueden ser de utilidad los niveles de IL-23 en la predicción del desenlace en la respuesta a la infección.
Interleucina 27
Haciendo referencia a la figura 10, el nivel de ARNm de IL-27 era mayor en pacientes con septicemia en comparación con otros pacientes. Los niveles de IL-27 pueden dicotomizarse mediante división recursiva en categorías alta y baja tal como se muestra en la figura 11. Existe un punto de corte a 200 copias de ARNm de IL-27 por 10 millones de copias de \beta-actina y el intervalo de confianza del 95% de este corte es de desde 50 hasta 500 copias de ARNm por 10 millones de copias de \beta-actina. Esta categorización de IL-27 en grupos alto y bajo puede utilizarse para distinguir entre pacientes con septicemia y otros pacientes, tal como se muestra en la figura 12.
Por tanto, la IL-23 e IL-27 pueden ser de utilidad en la predicción de la respuesta a la infección. Sin embargo, puesto que ambas citocinas regulan la línea celular Th17 CD4, entonces otras citocinas que regulan este grupo de células CD4 tales como IL-17 y el factor de crecimiento transformante beta-1 pueden ser de utilidad en la predicción de la respuesta a la infección.
Haciendo referencia a las figuras 4, 5, 7, 9, 10, 11, 15 y 16, todos los valores de ARNm se citan como números de copias absolutos de ARNm haciendo referencia a un gen de mantenimiento, que en este caso es \beta-actina, pero pueden utilizarse otros genes de mantenimiento.
Sistemas de puntuación para distinguir entre pacientes con septicemia de todos los demás pacientes
Se deriva una puntuación compuesta de los valores categóricos de IFN\gamma, IL-10, 23 y 27:
IFN\gamma bajo presenta un valor atribuido de 1 frente a 0 para la categoría alta;
IL-10 alta presenta un valor atribuido de 1 frente a 0 para la categoría baja;
IL-23 baja presenta un valor atribuido de 1 frente a 0 para la categoría alta; e
IL-27 alta presenta un valor atribuido de 1 frente a 0 para la categoría baja.
La suma de estas puntuaciones genera un valor acumulativo para el riesgo de septicemia. En un sistema de puntuación basado en valores categóricos acumulativos para IFN\gamma e IL-10, la puntuación resultante, que oscila desde 0 hasta 2, puede utilizarse para distinguir entre pacientes con septicemia y otros pacientes tal como se muestra en la figura 13.
En el sistema de puntuación basado en interleucina 10, 23 e IFN\gamma, la puntuación oscila desde 0 hasta 3 y puede utilizarse para distinguir pacientes con septicemia de otros pacientes tal como se muestra en la figura 14.
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Un modelo para predecir el desenlace en pacientes con septicemia
Este mismo sistema de modelado tal como se describió anteriormente puede utilizarse para predecir el desenlace en pacientes que desarrollan septicemia grave. Este modelo se basa en niveles de ARNm de citocinas en una muestra de sangre extraída el primer día de admisión en cuidados intensivos.
Este sistema de puntuación se basa en ensayos de ARNm para las citocinas IL-10, 23 y 27 e IFN\gamma, en la admisión en cuidados intensivos, o en las fases iniciales de un episodio de septicemia. En particular, puede utilizarse la combinación de estas moléculas para estratificar pacientes. Por ejemplo, en pacientes con muerte por septicemia, la septicemia está relacionada con una razón mayor de ARNm de IL-10:IFN\gamma, y también con una razón mayor de IL-27:IL-23, tal como se muestra en las figuras 15 y 16, respectivamente.
Estas razones pueden dicotomizarse en las categorías de alta y baja mediante división recursiva tal como se muestra en las tablas 2 y 3 a continuación.
TABLA 2 Cuartiles para el análisis de la razón de IL-10 con respecto a interferón gamma por categoría
6
Por tanto, hay una razón de corte de 2,85 y el intervalo de confianza del 95% de esta razón oscilaba desde 4,52 hasta 1,8.
TABLA 3 Cuartiles para el análisis de la razón de IL-27 con respecto a IL-23 por categoría
7
Por tanto hay una razón de corte de 1,45 y el intervalo de confianza del 95% de esta razón oscilaba desde 2,6 hasta 0,13.
Estas categorías (razón de corte para IL-10:IFN\gamma o IL-27:IL-23) pueden atribuirse (dividirse) en grupos "alto" o "bajo" dependiendo de si la razón de corte está por encima de o por debajo de la razón deseada (tal como por encima o por debajo de aproximadamente 1,45 para la razón de IL-27:IL-23 o por encima o por debajo de aproximadamente 2,85 para la razón de IL-10:IFN\gamma). Se atribuyó una puntuación de 1 para un valor alto y se atribuyó una puntuación de 0 para un valor bajo. Cuando se combinan las dos razones de corte para IL-10:IFN\gamma e IL-27:IL-23, puede generarse un sistema de puntuación que oscila desde 0 hasta 2 tal como sigue:
8
Puede utilizarse este sistema de puntuación para predecir el riesgo de mortalidad, con una puntuación total de 0 como riesgo bajo, 2 como riesgo alto y 1 como riesgo intermedio, tal como se muestra en la figura 17. Además, puede utilizarse este sistema de puntuación para predecir el patrón temporal de supervivencia en pacientes con septicemia (véase la figura 18). A estas razones, IL-10:IFN\gamma e IL-27:IL-23, se les ha dado la misma ponderación en el sistema de puntuación, con una puntuación de o bien 0 o bien 1 atribuida a estas razones (citocina). Sin embargo, la importancia relativa de estas razones puede no ser igual. Por tanto, la importancia relativa de estas razones puede variar, y la ponderación o importancia relativa de estas razones puede no ser igual, presentando una razón una ponderación de hasta 10 veces mayor que la ponderación de otras razones.
En la tabla 4, puede observarse la aparición de la septicemia por categoría de ARNm de IL-10 e IFN\gamma. Por tanto, la utilización de la razón de IL-10:IFN\gamma y/o la razón de IL-23:IL-27 puede ser útil en la estratificación de pacientes en grupos con septicemia/sin septicemia.
Cuando se añaden a este modelo los niveles plasmáticos de proteína IL-6, y se dicotomizan como altos, es decir, mayores de 746 pg/ml y se atribuye una puntuación de riesgo de 1, o bajos, es decir, menores de 746 pg/mL y se atribuye una puntuación de riesgo de 0, entonces puede añadirse esta puntuación como una capa adicional a la puntuación preexistente. Esto genera una puntuación, con un intervalo de 0 a 3, que está vinculada con un aumento del riesgo de muerte por septicemia. La figura 19 ilustra este aumento del riesgo. Además, puede utilizarse esta puntuación de riesgo más compleja para predecir el patrón temporal de supervivencia en pacientes con septicemia, tal como se muestra en la figura 20. Aunque los datos para IL-6 presentados en la presente memoria se refieren a la concentración de proteína IL-6, resultará evidente para un experto en la materia que la presente invención también abarca la utilización de datos de ARNm de IL-6.
El valor de la predicción del desenlace en pacientes con septicemia e infección
Los datos presentados en el texto anterior explican resumidamente una metodología para predecir la respuesta a la infección y o el desenlace en pacientes con septicemia grave. Esta metodología puede utilizarse como herramienta para facilitar el diseño del estudio en una investigación de nuevas intervenciones terapéuticas en pacientes con septicemia. Puesto que los pacientes pueden clasificarse según el riesgo de mortalidad, pueden identificarse grupos de pacientes específicos, que es lo más probable que se beneficien de una terapia específica. Sobre esta base, los pacientes con septicemia grave, pero con bajo riesgo de mortalidad, pueden excluirse del estudio de una nueva terapia, que puede presentar una toxicidad potencial.
En pacientes con septicemia, la información proporcionada mediante esta invención, junto con el beneficio potencial de una terapia, en cuanto a la reducción relativa en la tasa de mortalidad, puede utilizarse para diseñar un estudio de tamaño suficiente de modo que presente una potencia suficiente como para alcanzar un resultado estadísticamente significativo. Por tanto, en vez de estudiar un cohorte general de pacientes con septicemia, los pacientes se clasificarían según el riesgo de mortalidad tras su reclutamiento, se asignarían a un subgrupo específico, proporcionando a cada subgrupo el tamaño adecuado para lograr la significación estadística, y se analizaría por separado el desenlace para estos subgrupos. Sobre esta base, puede utilizarse esta invención como herramienta para facilitar el reclutamiento lógico de pacientes y el diseño del estudio.
Además, el procedimiento de estratificación del riesgo para pacientes con septicemia explicado resumidamente en la presente memoria sería de utilidad en la identificación de qué grupos de pacientes sería lo más probable que se beneficiasen de cualquier nueva terapia futura, podría utilizarse para monitorizar la respuesta a la terapia, y podría utilizarse para identificar pacientes que es más probable que experimenten toxicidad nociva relacionada con la terapia que obtengan un beneficio relacionado con la terapia. Este procedimiento también puede aplicarse a la investigación de terapias para la infección con nuevos medicamentos antimicrobianos. Esta invención propone un algoritmo, basado en ARNm de citocinas, que predice la aparición de septicemia en pacientes con infección, y que puede actuar como una covariable en la predicción del probable fracaso o éxito terapéutico.
La clasificación de los pacientes según la probabilidad de respuesta a una nueva terapia puede ser importante por ejemplo para compañías farmacéuticas puesto que en la actualidad las compañías farmacéuticas que sacan al mercado nuevas terapias para la septicemia carecen de un índice objetivo que pueda diferenciar entre posibles pacientes que responden al tratamiento y que no responden. Un índice o marcador de este tipo presentaría un gran impacto en la realización de ensayos clínicos de nuevas terapias en septicemia, y sobre la aplicación posterior de una nueva terapia en la práctica clínica.
La invención se pondrá más claramente de manifiesto a partir de los siguientes ejemplos de la misma.
Pacientes
Este estudio se realizó en el Hospital de St. James, Dublín, Irlanda, y fue aprobado por el comité de ética institucional. Se obtuvo consentimiento informado por escrito de cada paciente o un familiar. Se incluyó un total de 62 pacientes consecutivos de descendencia irlandesa con septicemia grave o choque septicémico, tal como define la American College of Chest Physicians/Society of Critical Care Medicine Consensus Conference [1] a lo largo del transcurso de 12 meses. Todos los pacientes de UCI recibieron similares cuidados normalizados.
Se caracterizó la gravedad de la enfermedad en la admisión en la UCI utilizando los sistemas de puntuación de puntuación de fisiología aguda simplificada (SAPS2), puntuación de disfunción multiorgánica (MODS) y evaluación de fallo orgánico secuencial (SOFA) y de nuevo el día 7 con las puntuaciones de MODS y SOFA.
Se recogieron variables de laboratorio y clínicas individuales el día 1 y el día 7 de permanencia en la UCI. Las variables registradas representaban las alteraciones más significativas respecto a los valores normales registrados por el personal de enfermería a lo largo de cada periodo de 24 horas. Se registró la duración de la diálisis, la dependencia de agentes inotrópicos, la ventilación y la permanencia en la UCI para cada paciente. Se indicaron la fuente de la infección que requirió la admisión en la UCI, las infecciones posteriores a lo largo del transcurso de la permanencia en la UCI y los organismos patógenos
\hbox{respectivos. Se registró  la muerte en la UCI o la
supervivencia hasta el alta de la UCI.}
Se reclutaron diez pacientes consecutivos con una bacteriemia gram negativa, confirmada en hemocultivo, y sin insuficiencia orgánica o crisis septicémica inminente de las salas del hospital. Trece miembros sanos del personal sirvieron como grupo control.
Criterios de exclusión
Los criterios de exclusión incluían: 1) infección con el virus de inmunodeficiencia humana; 2) pacientes con neutropenia como resultado de quimioterapia; 3) pacientes que recibieron tratamiento a largo plazo con corticosteroides; 4) pacientes que recibieron terapia inmunosupresora tras trasplante de órganos; 5) antecedentes étnicos no caucásicos.
Toma de muestras de sangre
Se llevó a cabo la toma de muestras de sangre en el plazo de las primeras 24 horas de admisión en la UCI y de nuevo 7 días después a través de una vía venosa central permanente o mediante venopunción. En pacientes bacteriémicos, se llevó a cabo la toma de muestras de sangre en el plazo de las 24 horas de haberse notificado el hemocultivo positivo. Se extrajeron las muestras de sangre de los controles sanos en un punto de tiempo.
Se purificaron las células mononucleares de sangre periférica (PBMC) inmediatamente mediante centrifugación en gradiente de densidad de la sangre anticuagulada con EDTA utilizando Lymphoprep (Nycomed Pharma, Oslo, Noruega). Tras la centrifugación, puede distinguirse la capa leucocitaria, la fracción de una muestra de sangre centrifugada que contiene la mayoría de los glóbulos blancos sanguíneos. La capa leucocitaria es la capa entre la capa de líquido transparente (el plasma) y la capa de líquido de color rojo que contiene la mayoría de los glóbulos rojos sanguíneos. Esta capa delgada entremedias, la capa leucocitaria, contiene la mayoría de los glóbulos blancos sanguíneos y las plaquetas.
Se obtuvo el suero a partir de sangre completa coagulada durante 30 minutos a temperatura ambiente y centrifugada a 2500 rpm durante 10 minutos.
Extracción de ARN total y transcripción inversa
Se aisló el ARN total de PBMC lisadas utilizando un kit comercialmente disponible (kit RNeasy de Qiagen) siguiendo las instrucciones del fabricante. Con el fin de evitar la amplificación del ADN genómico contaminante, se trataron todas las muestras con ADNasa libre de ARNasa (Qiagen) durante 15 minutos. Se midió la cantidad y la pureza del ARN extraído con un espectrofotómetro (Eppendorf BioPhotometer, Eppendorf AG, Hamburg, Alemania). Se verificó la calidad del ARNm extraído en un bioanalizador Agilent 2100 utilizando el kit Nano LabChip de ARN (Agilent Technologies, Palto Alto, CA, EE.UU.).
A continuación, se sometió a transcripción inversa el ARN total tal como sigue: en primer lugar se incubaron 11,15 \mul de agua que contenía 500 ng de ARN total a 65ºC durante 10 minutos. Se añadieron 18,85 \mul de mezcla de transcripción inversa que contenía los siguientes componentes: (1) 3 \mul de DTT 0,1 M; (2) 4,5 \mul de dimetilsulfóxido: (3) 2 \mul de cebadores aleatorios 100 \muM (Invitrogen Corp, Carlsbad, CA, EE. UU.); (4) 1,25 \mul de transcriptasa inversa del virus de la leucemia murina de Moloney (Invitrogen Corp); (5) 6 \mul de tampón 5X First Strand (Invitrogen Corp); (6) 1,5 \mul de mezcla de desoxinucleótidos trifosfato 4 mM (Promega Corp, Madison MI, EE.UU.); (7) 0,6 \mul de RNasin (Promega Corp) 10 U/\mul. Entonces se incubaron las muestras a 37ºC durante 1 hora.
Cebadores y sondas
Se sintetizaron todos los cebadores y las sondas utilizadas en este estudio en Applied Biosystems (Foster City, CA, EE.UU.). Se obtuvieron los cebadores y las sondas para TNF\alpha e IL10 como una mezcla preadaptada (la ID de ensayo para TNF\alpha es Hs00174128_m1 y para IL10 es Hs00174086_m1). Se diseñaron y adaptaron los cebadores y las sondas para \beta-actina, IL12p35 e IFN\gamma según Stordeur et al. [11]. En la tabla A se enumeran los oligonucleótidos para la PCR en tiempo real.
TABLA A
9
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La IL-12 es una proteína heterodimérica compuesta por dos subunidades, p40 y p35, codificada por genes no relacionados. La subunidad tampoco presenta actividad biológica sola, aunque un homodímero de p40 puede actuar como antagonista de IL-12 [12]. Además, la producción de IL-12 por monocitos da como resultado un exceso de 500 veces de p40 en relación con el heterodímero activo [13]. Aproximadamente el 20-40% de la p40 en el suero de ratones normales y ratones tratados con endotoxina está en forma de homodímero [14]. Como consecuencia de esto, se elige medir la subunidad p35 como índice de la actividad del heterodímero de IL-12.
PCR en tiempo real
Se llevaron a cabo las reacciones de PCR en un aparato ABI Prism 7000 (Applied Biosytems). Se realizaron todas las reacciones o bien por triplicado o bien por duplicado, Se llevó a cabo el termociclado en un volumen final de 20 \mul que contenía: (1) agua hasta 20 \mul; (2) 10 \mul de Mastermix (Applied Biosystems); (3) 1, 2 ó 3 \mul de cebadores directo e inverso 6 pmol/\mul (concentración final 300, 600 ó 900 nM, véase la tabla 1); (5) 1 \mul de sonda Taqman 4 pmol/\mul (concentración final 200 nM) o 1 \mul de mezcla cebador/sonda preadaptada con concentraciones de cebador y sonda por defecto (tabla 1); (6) 0,8 \mul de la dilución patrón o 2,4 \mul de ADNc. Tras una etapa de desnaturalización inicial a 95ºC durante 10 minutos, se iniciaron los ciclos de temperatura. Cada ciclo consistió en 95ºC durante 15 segundos y 60ºC durante 60 segundos, leyéndose la fluorescencia al final de esta segunda etapa. En total, se realizaron 40 ciclos.
Curvas patrón y expresión de los resultados
Los patrones de ADN para TNF\alpha, IL-10, \beta-actina, IL12p35 e IFN\gamma consistieron en un producto de PCR clonado que incluía el amplicón cuantificado preparado mediante PCR de una población de ADNc que contenía el ARNm diana. En la tabla B se proporciona información sobre estos patrones de oligonucleótido.
TABLA B
10
Con el fin de cuantificar los niveles de transcritos, se construyó una curva patrón para cada ronda de PCR, para cada diana de ARNm seleccionada a partir de diluciones en serie del patrón pertinente. Todas las curvas patrón mostraron coeficientes de correlación >0,99, lo que indica una relación lineal logarítmica precisa.
La eficacia media de las curvas patrón para todos los ADNc diana fue del 98,75% +/- 4,4%. Entonces se calcularon los números de copia de ARNm para cada muestra de paciente utilizando la curva patrón para convertir el valor umbral de cruce (Ct) obtenido en números de copias de ARNm. Entonces se expresaron los resultados en números de copias absolutos tras la normalización frente a ARNm de \beta-actina (números de copias de ARNm de ARNm de citocinas por 10 millones de números de copias de ARNm de \beta-actina).
Ensayo de inmunoabsorción ligado a enzimas de citocinas (ELISA)
Se midieron las concentraciones de TNF\alpha, IL10, IL6 e IFN\gamma en suero mediante ELISA (R+D systems, Minneapolis, MN, EE.UU.) siguiendo las instrucciones del fabricante. El límite inferior de detección para TNF\alpha fue de 15,625 pg/ml, para IL10 fue de 46,875 pg/ml, para IL6 fue de 9,375 pg/ml y para IFN\gamma fue de 15,625 pg/ml. Se sometieron a prueba todas las muestras por duplicado.
Análisis estadístico
Se utilizó la prueba de la suma de rangos de Wilcoxon para analizar las diferencias entre grupos para variables continuas. Se analizó el cambio en una variable continua a lo largo del tiempo mediante ANOVA para mediciones repetidas. Se analizaron las variables categóricas mediante la prueba de Chi cuadrado y la prueba exacta de Fisher según fuese apropiado. Se utilizó el coeficiente de correlación de rangos de Spearman para analizar la relación entre variables continuas. Se realizó análisis de conglomerados jerárquico con datos normalizados utilizando el método de Ward cuyos resultados se analizaron utilizando el paquete de software estadístico JMP (SAS Institute, Cary Carolina del Norte, EE.UU.).
Procedimientos de reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real
Se midió el ARNm de citocinas como un valor absoluto de las copias de ARNm para citocinas respectivas, y a partir de una única muestra de sangre. Se logró esta medición utilizando patrones de ADN, que contenían cantidades conocidas de ADN, y construyendo una curva de RT PCR de calibración de referencia mediante la utilización de diluciones secuenciales de estos patrones.
Se construyeron curvas de referencia de manera similar para un gen de mantenimiento, en este caso \beta-actina, de modo que la medida del ARNm de citocinas pudo normalizarse frente a este gen de mantenimiento.
La curva de PCR de referencia se utilizó como herramienta de calibración y permitió la medición del ARNm de citocinas en términos absolutos como números de copias por millón de números de copias de un gen de mantenimiento.
Preparación de patrones de ADN Patrones de citocinas preparados previamente
Los patrones de ADN para TNF\alpha, IL10, \beta-actina, IL12p35, IFN\gamma, IL18, IL4 e IL23p19 consistieron en un producto de PCR clonado que incluía el amplicón cuantificado que se preparó mediante PCR de una población de ADNc que contenía el ARNm diana. En la tabla C se proporcionan las secuencias y las condiciones de reacción.
Se separaron en alícuotas disoluciones madre de los patrones, que contenían 10^{9} (IFN\gamma, B-actina, TNF\alpha, IL23p35 e IL4) o 10^{10} (IL12p35 e IL10) números de copias por \mul, y se almacenaron a -20ºC. Se preparó una serie de diluciones de desde 10^{9} hasta 10^{2} números de copias por \mul en cada caso y se almacenaron a 4ºC. Se diluyeron los patrones en tampón TE (Tris-HCl 10 mM, EDTA 1 mM, pH 8,0) que contenía ADN de arenque bicatenario (Sigma) a 10 \mug/ml.
TABLA C Oligonucleótidos para la preparación de patrones
11
\newpage
\global\parskip0.920000\baselineskip
Preparación del patrón IL27p28
Se fabricó un patrón de IL 27 de novo, que ilustra la metodología de construcción de estos patrones.
Se adquirió el plásmido IL27p28 de Open Biosystems. Consistía en un clon de ADNc de 1,9 kb insertado en un vector de 4,2 kb transformado en E. coli resistente a cloranfenicol. El vector era pDNR-LIB tal como se muestra en la figura 21. La figura 22 muestra el MCS, el sitio de clonación múltiple. Se sustituyó el fragmento de relleno por el inserto de ADNc de IL27. Los sitios de restricción únicos se muestran en negrita y en gris.
Se cultivó el ADN de plásmido mediante siembra en estrías dobles en una placa de agar LB con cloranfenicol. Entonces se colocó una muestra de éste en un cultivo líquido durante la noche. Se realizó el aislamiento del ADN de plásmido a pequeña y gran escala utilizando los kits Mini y Midi de Qiagen, respectivamente. Se realizaron los procedimientos de digestión por restricción según los métodos de Sambrook et al. Tras la separación electroforética, se purificaron los fragmentos de ADN a partir de los geles utilizando el kit de extracción de gel QIAquick (Qiagen).
Geles de ARN
Se construyeron todos los geles de ARN disolviendo agarosa en tampón Tris-Borato-EDTA (TBE) (Sigma). Esto se logró calentando la mezcla en un microondas para crear una disolución de agarosa al 1%. Se añadió bromuro de etidio al gel a una concentración final de 0,5 \mug/ml para facilitar la visualización del ADN. Entonces se vierte el gen en un recipiente de colada que contenía un peine para muestra y se deja enfriar hasta temperatura ambiente. Tras solidificarse el, se retira el peine. Se inserta el gel, todavía en su bandeja de plástico, horizontalmente en la cámara de electroforesis y se cubre justo con el tampón. A continuación, se aplica un voltaje de 135 V a través del gel durante 35 minutos. A continuación, se utilizó una cabina de luz ultravioleta para visualizar el ADN teñido con bromuro de etidio en los geles.
Purificación del gel
Se extrajo el fragmento de IL27 del gel de agarosa utilizando un kit de extracción de gel QIAquick (Qiagen) siguiendo las instrucciones del fabricante. Se extrajo cuidadosamente la banda de interés del gel utilizando un escalpelo. Entonces, se coloca ésta en una columna de centrifugación que contiene una membrana de gel de sílice que se une al ADN. El ADN se adsorbe a esta membrana en presencia de un tampón con alta concentración de sales mientras que los contaminantes pasan a través de la columna a medida que las impurezas se eliminan mediante lavado. Se añade el tampón de elución Tris al centro de la membrana de QIAquick y se deja que la columna repose durante 1 minuto antes de que se eluya el ADN con el tampón de elución. Esto aumenta el rendimiento de ADN hasta en 1,7 veces. Entonces tuvo lugar la cuantificación del ácido nucleico utilizando el sistema Nanodrop.
Determinación del volumen de ADN de plásmido que corresponde a los números de copias de las secuencias de ácidos nucleicos diana
En primer lugar, se calcula la masa de una única molécula de plásmido. Insertar el valor del tamaño del plásmido en la fórmula a continuación:
m = (n)(1.096\ X\ 10^{-21}\ g/pb);
en la que m=masa y n= tamaño del plásmido (pb), en la que se utiliza el tamaño de todo el plásmido (plásmido + inserto) en este cálculo.
En el caso de IL27:
m = 5277\ pb\ (1.096\ X\ 10^{-21})\ g/pb = 5.78\ X\ 10^{-18}\ g = masa\ de\ 1\ molécula\ de\ plásmido
A continuación, se calcula la masa del plásmido que contiene el CN de interés, en este ejemplo 10^{-11} copias:
10^{-11}\ copias\ X\ 5.78\ X\ 10^{-18}\ g/copia 5.78\ X\ 10^{-7}\ g
A continuación, se calculan las concentraciones de ADN de plásmido necesarias para lograr los CN de interés. Se divide la masa necesaria entre el volumen que va a pipetearse en cada reacción. Para este ejemplo, se pipetean 5 \mul de disolución de ADN de plásmido en cada reacción de PCR. Para 10^{-11} copias;
5.78\ X\ 10^{-7}\ g/5\ \mu l = 1.16\ X\ 10^{-7}\ g/\mu l.
Entonces se prepara una dilución en serie del ADN de plásmido. Se utiliza la siguiente fórmula para calcular el volumen necesario para preparar la dilución patrón de 10^{-11} copias. Para este ejemplo, se estableció que la disolución madre de ADN de plásmido presentaba una concentración de 1,5 \mug/\mul tal como se determinó mediante análisis espectrofotométrico.
\quad
C_{1}V_{1} = C_{2}V_{2}
\newpage
\global\parskip1.000000\baselineskip
\quad
(1.5\ \mu g/\mu l)(V_{1}) = (1.16\ X\ 10^{-7}\ g/\mu l)(100\ \mu l)
\quad
V_{1} = 7.73\ \mu l
Para 10^{11} CN de IL27/\mul, añadir 7,73 \mul a 92,27 \mul de diluyente y desde este punto preparar una dilución en serie del ADN de plásmido.
La figura 23a muestra un gel de ARN con un marcador de tamaño molecular de 1 kb y el plásmido obtenido tras la minipreparación y la figura 23b muestra un gel de ARN con un marcador de tamaño molecular de 1 kb y la preparación del plásmido digerido.
Preparación del patrón IKBL
Se adquirió ADNc de IKBL humano de Invitrogen (clon de Invitrogen H-X77909-M). Se amplificó la secuencia codificante completa utilizando los siguientes cebadores que insertaron los sitios de restricción Nde1 y Xho 1:
-
Cebador directo: ACTCAGATCATATGAGTAACCCCTC
-
Cebador Inverso: TGGATCCTCGAGTCACGGTACCTTGAG
Las condiciones de reacción para la PCR fueron 95ºC durante 15 min.; 95ºC durante 30 s; 58ºC durante 1 min.; 72ºC durante 1 min. para 35 ciclos.
Se purificaron en gel los productos amplificados utilizando un kit de purificación de gel de Qiagen, se confirmaron mediante secuenciación (Departamento de Bioquímica, Universidad de Cambridge, RU) y se cuantificaron utilizando Pico green (Cambridge Biosciences, RU).
Resultados
Sesenta y dos pacientes de UCI, 10 pacientes de sala bacteriémicos y 12 controles sanos dieron su consentimiento y se reclutaron en el estudio. Estaban disponibles muestras de sangre para el análisis de PCR de 52 de estos pacientes de UCI el primer día de enfermedad crítica y de 49 pacientes de UCI el séptimo día de enfermedad crítica. Un total de 39 de los pacientes de UCI pusieron a disposición muestras de sangre para el análisis de PCR a ambos puntos de tiempo. Se recogió el suero para el ELISA en 37 pacientes de UCI el día 1 y 36 pacientes de UCI el día 7. En la tabla 5 se enumeran las puntuaciones de gravedad de la enfermedad y los sitios de infección para el grupo de UCI.
TABLA 5
12
Se presentan ambos resultados para la cohorte completa de pacientes de UCI. La edad y la gravedad de la puntuación de la enfermedad se presentan como medias con el intervalo entre paréntesis.
La tabla 6 muestra la cuantificación del ARNm de citocinas en pacientes de cuidados intensivos con septicemia el día 1 en comparación con los controles y los pacientes con bacteriemia. El primer día de enfermedad crítica, el grupo de UCI mostró mayores niveles de ARNm de TNF\alpha e IL-10 y menores niveles de ARNm de IFN\gamma que el grupo control. El grupo de UCI presentó menores niveles de ARNm de TNF\alpha e INF\gamma y mayores niveles de ARNm de IL-10 en comparación con el grupo con bacteriemia (tabla 6). No hubo diferencia en los niveles de ARNm de IL-12 entre los grupos.
\newpage
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TABLA 6 Cuantificación del ARNm de citocinas en pacientes de cuidados intensivos con septicemia el día 1 en comparación con los controles y los pacientes con bacteriemia
13
La tabla 7 muestra la relación entre los niveles de ARNm de citocinas y los requisitos para infusiones inotrópicas el día 7 en pacientes de cuidados intensivos con septicemia. En el grupo de UCI, no hubo asociación entre los niveles de ARNm de citocinas y la presencia o ausencia de choque el día 1 de enfermedad crítica. Sin embargo, el séptimo día, los pacientes con choque presentaron niveles de ARNm de TNF\alpha e IFN\gamma significativamente inferiores que los pacientes sin choque.
TABLA 7 La relación entre los niveles de ARNm de citocinas y la presencia de choque, el día 7 en el grupo de UCI
14
Los resultados se expresan como log de los números de copias de ARNm por 10^{7} copias de ARNm de \beta-actina. Todas las comparaciones son mediante la prueba de la suma de rangos de Wilcoxon. Todos los valores se establecen como mediana con intervalos intercuartílicos.
\newpage
\global\parskip1.000000\baselineskip
Diecisiete de los 62 pacientes de UCI (27%) murieron durante el transcurso de su permanencia en la UCI. De los 52 pacientes que se analizaron para determinar la producción de ARNm el primer día de enfermedad crítica, 13 murieron antes del alta de la UCI. No se produjo una tendencia significativa hacia mayores niveles de ARNm de IL-10 (mediana de 3,10, intervalo intercuartílico de 2,86 - 3, frente a mediana de 2,89, intervalo intercuartílico de 2,73 - 3,13; p = 0,1) y menores niveles de ARNm de IFN\gamma (mediana de 2,05, intervalo intercuartílico de 1,82 - 2,15 frente a mediana de 2,26, intervalo intercuartílico de 1,88 - 2,61; p = 0,07, todos los valores expresados como números de copias de ARNm por 10 millones de números de copias de \beta-actina) en no supervivientes en comparación con los supervivientes. Sin embargo, cuando se dicotomizaron los pacientes de UCI entre los del cuartil más alto de producción de ARNm de IFN\gamma el día 1 y el resto, no se produjeron muertes en el grupo del cuartil más alto, mientras que 13 de los otros 39 pacientes murieron (p = 0,02).
La tabla 8 muestra la relación entre los niveles de ARNm de citocinas en pacientes de cuidados intensivos el día 7 de enfermedad crítica y el desenlace posterior. Ocho de los 49 pacientes de UCI cuyas muestras de sangre se analizaron para determinar la producción de ARNm tras 7 días de enfermedad crítica murieron antes del alta de la UCI. Estos 8 no supervivientes presentaban menores niveles de ARNm de TNF\alpha y una tendencia hacia menores niveles de ARNm de IL-12 y IL-10 en comparación con los supervivientes.
TABLA 8 Relación entre los niveles de ARNm de citocinas en el grupo de UCI el día 7 de enfermedad crítica y el desenlace posterior
15
Los resultados se expresan como números de copias de ARNm por 10 millones de copias de ARNm de \beta-actina. Todos los valores son mediana e intervalo intercuartílico. Todas las comparaciones mediante la prueba de la suma de rangos de Wilcoxon con valores de p establecidos como valores sin corregir.
Los resultados se expresan como log de los números de copias de ARN por 10^{7} copias de ARNm de \beta-actina. Todos los valores son mediana e intervalo intercuartílico. Todas las comparaciones con control mediante la prueba de la suma de rangos de Wilcoxon con valores de p establecidos como valores sin corregir.
Se realizó un análisis de conglomerados, que incluyó datos de UCI para los niveles de ARNm de TNF\alpha e IFN\gamma del día 7, y se caracterizó un grupo de pacientes de UCI con niveles de ARNm de TNF\alpha e IFN\gamma reducidos. Los pacientes en este grupo era más probable que requiriesen agentes inotrópicos el día 7 de enfermedad crítica, presentaban mayores puntuaciones SOFA y presentaban una mortalidad significativamente superior (tabla 9).
TABLA 9 Análisis de conglomerados de los niveles de ARNm de TNF\alpha e IFN\gamma en el grupo de UCI el día 7 de enfermedad crítica
16
Los resultados se expresan como log de los números de copias de ARNm por 10^{7} copias de ARNm de \beta-actina (TNF\alpha e IFN\gamma) o como pg/ml (IL-6). Todos los valores continuos se indican como mediana con intervalos intercuartílicos. Todas las comparaciones son con la prueba de la suma de rangos de Wilcoxon.
La mayoría de los pacientes de UCI no presentaban proteína TNF\alpha, IL-10 o IFN\gamma detectable. Sin embargo, IL-6 estaba presente en cantidades medibles el día 1 (mediana de 306, intervalo intercuartílico de 131 a 731) y el día 7 (mediana de 63, intervalo intercuartílico de 3,6 a 174, todos los valores expresados como pg/ml). El primer día de enfermedad crítica, hubo una correlación negativa entre los niveles de IL-6 y los niveles de ARNm de IFN\gamma (Rho de Spearman = -0,52, p=0,0009). El día 7, hubo una correlación negativa entre los niveles de IL-6 y los niveles de ARNm de IFN\gamma (Rho de Spearman = -0,43, p=0,006). Además, el día 7, los niveles de proteína IL-6 fueron mayores en pacientes de UCI en el grupo con menor producción de ARNm de TNF\alpha e IFN\gamma.
Los datos indican que IL-6 actúa de manera diferente a otras citocinas proinflamatorias y puede antagonizar una respuesta beneficiosa dando como resultado un desenlace adverso. Basándose en los resultados, se prevé que un anticuerpo anti-IL-6 puede presentar posiblemente utilidad conjuntamente con IFN\gamma en la preparación de un medicamento para el tratamiento de pacientes con septicemia grave.
La invención no se limita a las formas de realización descritas anteriormente en la presente memoria que pueden variarse en detalle.
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Apéndice 1
Ajuste logístico nominal para el grupo
17
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Convergentes por objetivo
18
19
20
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21
\vskip1.000000\baselineskip
Apéndice 2
22
\vskip1.000000\baselineskip
Convergentes por objetivo
23
Para probabilidades logarítmicas de sin septicemia/con septicemia
(figura) receiver operating characteritics = características operativas del receptor
True positive = verdadero positivo
Sensibility = sensibilidad
1-specificity = 1-especificidad
False positive = falso positivo
Área bajo la curva =
Apéndice 3
24
25
\vskip1.000000\baselineskip
Apéndice 4
26
Existe un punto de corte a 426 copias de ARNm de IL-10 y el intervalo de confianza del 95% de este corte es +/- 2 EEM de la diferencia entre este valor de corte y otros valores de ARNm de IL-10 que es de desde 175 hasta 676 copias de ARNm de IL-10. (Con todos los valores de ARNm expresados por 10 millones de copias de \beta-
actina).
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Apéndice 5
\vskip1.000000\baselineskip
27
\vskip1.000000\baselineskip
Existe un punto de corte en 240 copias de ARNm de IFN\gamma por 10 millones de copias de la \beta actina y el intervalo de confianza del 95% de este corte es de desde 100 copias hasta 380 copias.
\vskip1.000000\baselineskip
Apéndice 6
\vskip1.000000\baselineskip
28
29
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Apéndice 7
30
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31
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32
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33
\newpage
Apéndice 8
34
35
Apéndice 9
36
Existe un punto de corte a 1824 copias de ARNm de IL-23 por 10 millones de copias de \beta-actina y el intervalo de confianza del 95% de este corte es de desde 4874 hasta 774 copias de ARNm por millón de copias de \beta-actina.
Apéndice 10
\vskip1.000000\baselineskip
37
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38
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39
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40
\vskip1.000000\baselineskip
Apéndice 11
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41
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Existe un punto de corte a 200 copias de ARNm de IL-27 por 10 millones de copias de \beta-actina y el intervalo de confianza del 95% de este corte es de desde 50 hasta 500 copias de ARNm por 10 millones de copias de \beta-
actina.
\newpage
Apéndice 12
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42
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43
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Apéndice 13
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44
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45
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Apéndice 14
46
47
Apéndice 15
48
49
50
51
Apéndice 16
52
53
54
55
Apéndice 17
56
57
Apéndice 18
58
Apéndice 19
59
60
Apéndice 20
61
Bibliografía
1. American College of Chest Physicians/Society of Critical Care Medicine Consensus Conference: definitions for sepsis and organ failure and guidelines for the use of innovative therapies in sepsis. Crit Care Med, 1992. 20(6): p. 864-74.
2. Angus, D. C., et al., Epidemiology of severe sepsis in the United States: analysis of incidence, outcome, and associated costs of care. Crit Care Med, 2001. 29(7): p. 1303-10.
3. Cohen, J., The immunopathogenesis of sepsis. Nature, 2002. 420(6917): p. 885-91.
4. Swain, S. L., et al., IL-4 directs the development of Th2-like helper effectors. J Immunol, 1990. 145(11): p. 3796-806.
5. Diehl, S. and M. Rincon, The two faces of IL-6 on Th1/Th2 differentiation. Mol Immunol, 2002. 39(9): p. 531-6.
6. Boehm, U., et al., Cellular responses to interferon-gamma. Annu Rev Immunol, 1997. 15: p. 749-95.
7. Murphy, K. M., et al., Signaling and transcription in T helper development. Annu Rev Immunol, 2000. 18: p. 451-94.
8. Deng, J. C., et al., STAT4 is a critical mediator of early innate immune responses against pulmonary Klebsiella infection. J Immunol, 2004. 173(6): p. 4075-83.
9. Ono, S., et al., Severe sepsis induces deficient interferon-gamma and interleukin-12 production, but interleukin-12 therapy improves survival in peritonitis. Am J Surg, 2001. 182(5): p. 491-7.
10. Fisher, C. J., Jr., et al., Treatment of septic shock with the tumor necrosis factor receptor:Fc fusion protein. The Soluble TNF Receptor Sepsis Study Group. N Engl J Med, 1996. 334(26): p. 1697-702.
11. Pachot, A., et al., Longitudinal study of cytokine and immune transcription factor mRNA expression in septic shock. Clin Immunol, 2005. 114(1): p. 61-9.
12. Pachot, A., et al., Messenger RNA expression of major histocompatibility complex class II genes in whole blood from septic shock pacientes. Crit Care Med, 2005. 33(1): p. 31-8; discussion 236-7.
13. Leon, L. R., A. A. White, and M. J. Kluger, Role of IL-6 and TNF in thermoregulation and survival during sepsis in mice. Am J Physiol. 1998. p. R269-77.
14. Sutherland, A. M., et al., The association of interleukin 6 haplotype clades with mortality in critically ill adults. Arch Intern Med. 2005. p. 75-82.
15. Nagabhushanam, V., et al., Innate inhibition of adaptive immunity: Mycobacterium tuberculosis-induced IL-6 inhibits macrophage responses to IFN-gamma. J Immunol. 2003. p. 4750-7.
16. Wasserman, D., et al., Interferon-gamma in the prevention of severe burn-related infections: a European phase III multicenter trial. The Severe Bums Study Group. Crit Care Med, 1998. 26(3): p. 434-9.
17. Polk, H. C., Jr., et al., A randomized prospective clinical trial to determine the efficacy of interferon-gamma in severely injured pacientes. Am J Surg. 1992. p. 191-6.
18. Docke, W. D., et al., Monocyte deactivation in septic pacientes: restoration by IFN-gamma treatment. Nat Med, 1997. 3(6): p. 678-81.
19. Nakos, G., et al., Immunoparalysis in pacientes with severe trauma and the effect of inhaled interferon-gamma. Crit Care Med, 2002. 30(7): p. 1488-94

Claims (11)

1. Procedimiento para predecir una respuesta en pacientes humanos a una infección, comprendiendo el procedimiento determinar un valor de ARNm de IL-23 en una muestra del paciente, y correlacionar el valor con una probabilidad de que el paciente desarrolle septicemia en respuesta a la infección,
en el que un valor de ARNm de IL-23 bajo se correlaciona con una probabilidad de que el paciente desarrolle septicemia en respuesta a la infección, y un valor de ARNm de IL-23 alto se correlaciona con una probabilidad de que el paciente no desarrolle septicemia en respuesta a la infección.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la muestra son células mononucleares de sangre periférica, en el que un valor de ARNm de IL-23 bajo se correlaciona con menos de 1824 copias de ARNm de IL-23 por 10 millones de copias de \beta-actina, y un valor de ARNm de IL-23 alto se correlaciona con 1824 o más copias de IL-23 por 10 millones de copias de beta-actina.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, y que predice además el resultado de la septicemia en un paciente, comprendiendo el procedimiento las etapas de determinar una razón de valores de ARNm de IL-27:IL-23 en una muestra del paciente, en el que una razón superior a 1,45 se correlaciona con la muerte y una razón inferior a 1,45 se correlaciona con la supervivencia.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, que incluye además determinar una razón de valores de ARNm de IL-10:IFN-\gamma en una muestra del paciente, en el que una razón superior a 2,85 se correlaciona con la muerte y una razón inferior a 2,85 se correlaciona con la supervivencia.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, que comprende un sistema de puntuación en el que se asigna a un paciente una puntuación de 1 ó 0 dependiendo de si la razón de valores de ARNm de IL-27:IL-23 está por encima o por debajo de 1,45, respectivamente, y una puntuación de 1 ó 0 dependiendo de si la razón de valores de ARNm de IL-10:IFN-\gamma está por encima o por debajo de 2,85, respectivamente, en el que una suma de 2 se correlaciona con un alto riesgo de mortalidad debida a septicemia, una suma de 0 se correlaciona con un bajo riesgo de mortalidad debida a septicemia y 1 se correlaciona con un riesgo intermedio de muerte debida a septicemia.
6. Procedimiento para estratificar un paciente en un grupo con septicemia/sin septicemia, comprendiendo el procedimiento las etapas de determinar una razón de valores de ARNm de IL-27:IL-23 en una muestra del paciente, en el que una razón superior a 1,45 se correlaciona con el grupo con septicemia, y una razón inferior a 1,45 se correlaciona con el grupo sin septicemia.
7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en el que los valores de ARNm de IL-27, IL-23, IL-10 e IFN-\gamma se representan mediante los números de copias de ARNm de IL-27, IL-23, IL-10 e IFN-\gamma, respectivamente, y en el que los números de copias se normalizan frente a un gen de mantenimiento.
8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que el gen de mantenimiento es \beta-actina.
9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la muestra son células mononucleares de una muestra de sangre periférica, o glóbulos blancos aislados en la capa leucocitaria de una muestra de sangre periférica.
10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se amplifica el ADNc para IL-27, IL-23, IL-10 e IFN-\gamma y se cuantifica como un sustituto para el número de copias de ARNm de IL-27, IL-23, IL-10 e IFN-\gamma, respectivamente.
11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se mide el número de copias de ARNm de IL-27, IL-23, IL-10 e IFN-\gamma en términos absolutos haciendo referencia a una curva de calibración construida a partir de una muestra patrón de ADN y normalizada con respecto a un gen de mantenimiento.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2334824A2 (en) * 2008-10-09 2011-06-22 The Provost Fellows And Scholars Of The College Of Queen Elizabeth Near Dublin A method of estimating sepsis risk in an individual with infection
WO2014036518A2 (en) * 2012-08-31 2014-03-06 Children's Hospital Medical Center Use of interleukin-27 as a diagnostic biomarker for bacterial infection in critically ill patients
US10190169B2 (en) 2013-06-20 2019-01-29 Immunexpress Pty Ltd Biomarker identification
US10815526B2 (en) 2013-11-25 2020-10-27 Children's Hospital Medical Center Temporal pediatric sepsis biomarker risk model
DK3103046T3 (da) * 2014-02-06 2020-06-02 Immunexpress Pty Ltd Biomarkør-signaturfremgangsmåde og apparater og kits deraf
AU2017289600A1 (en) * 2016-06-26 2018-12-06 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Biomarkers for use in prognosis of mortality in critically ill patients

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997048728A1 (en) * 1996-06-20 1997-12-24 Koster, Henk, Wilhelmus Il-6 and il-6-receptor derived peptides having il-6 antagonistic or agonistic activity
DE10155600B4 (de) * 2001-11-09 2009-08-27 Oligene Gmbh Nukleinsäure-Array
AU2003291484A1 (en) * 2002-11-12 2004-06-03 Becton, Dickinson And Company Diagnosis of sepsis or sirs using biomarker profiles
AU2003291482A1 (en) * 2002-11-12 2004-06-03 Becton, Dickinson And Company Diagnosis of sepsis or sirs using biomarker profiles
FR2855832B1 (fr) * 2003-06-03 2007-09-14 Biomerieux Sa Procede de diagnostic et/ou de pronostic d'un syndrome septique
GB0426982D0 (en) * 2004-12-09 2005-01-12 Secr Defence Early detection of sepsis

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