Um exame de sangue poderia diagnosticar a causa da febre em crianças

Um único exame de sangue¹ pode ajudar os médicos a determinar se a febre² de uma criança precisa de tratamento urgente, descobriu um estudo de prova de princípio publicado na revista científica Med.

Segundo os pesquisadores, a análise da atividade genética em uma amostra de sangue¹ pode ajudar a determinar se a febre² é causada por uma infecção³ bacteriana, um vírus⁴ ou uma doença inflamatória. Transcrições de RNA podem discriminar entre 18 categorias de doenças, incluindo bactérias e vírus⁴ comuns, bem como condições raras e potencialmente fatais.

Leia sobre "Por que temos febre²", "Febre² de origem desconhecida" e "Diferenças entre hipertermia e febre²".

Cerca de três quartos das crianças hospitalizadas por febre² não recebem diagnóstico⁵. As atuais ferramentas de diagnóstico⁵, que procuram patógenos, são lentas e às vezes pouco confiáveis, diz Myrsini Kaforou, do Imperial College London. Os testes genéticos são uma alternativa promissora, pois certos genes são ativados ou desativados em resposta a doenças.

Kaforou e seus colegas analisaram a expressão genética em amostras de sangue¹ de 1.212 crianças que tinham entre algumas semanas de vida e 18 anos de idade. Todas haviam sido diagnosticadas com uma das 18 doenças infecciosas ou inflamatórias que causam febre².

Os pesquisadores utilizaram um modelo de aprendizagem de máquina para analisar estes dados e identificaram 161 genes que se correlacionam com doenças em seis categorias: infecções⁶ bacterianas, infecções⁶ virais, doenças inflamatórias, malária, tuberculose⁷ ou doença de Kawasaki. Os pesquisadores validaram o modelo num grupo separado de 411 crianças com febre² e o avaliaram utilizando uma medida estatística que estima a precisão numa escala de 0 a 1. Em todas as categorias de doenças, a equipe descobriu que o modelo tinha uma pontuação de 0,89 a 1 – geralmente, uma pontuação de 0,8 ou superior indica excelente precisão.

A descoberta poderá acelerar o diagnóstico⁵, garantir o tratamento adequado e reduzir o uso desnecessário de antibióticos, que contribui para a resistência aos antibióticos, diz Kaforou.

“Este é um passo significativo na direção certa para a medicina de precisão em doenças infecciosas e inflamatórias em crianças”, diz Christopher Woods, da Duke University, na Carolina do Norte. No entanto, a validação em conjuntos de dados maiores é necessária antes que possa ser utilizado em ambientes clínicos, diz ele.

“Obviamente, esta não é uma lista completa de todas as doenças infecciosas e inflamatórias existentes”, diz Kaforou. “No momento, estamos recrutando mais pacientes e gerando mais dados para identificar uma assinatura que cubra ainda mais condições infecciosas e inflamatórias.”

Diagnóstico⁵ de doença febril infantil usando assinatura molecular de RNA sanguíneo multiclasse

Contexto e significância

As doenças infecciosas e inflamatórias são as causas mais comuns de procura de cuidados médicos por crianças, tanto em ambientes hospitalares como comunitários. É um desafio considerável para as equipes clínicas distinguir de forma confiável as infecções⁶ virais comuns, as infecções⁶ bacterianas (que são potencialmente graves) e as doenças inflamatórias menos comuns com os testes existentes quando as crianças se apresentam inicialmente nos serviços de saúde⁸.

Neste estudo, os pesquisadores descrevem uma abordagem para distinguir simultaneamente entre 18 doenças infecciosas e inflamatórias utilizando as diferenças nos níveis de expressão de 161 genes no sangue¹ dos pacientes.

Um futuro teste de diagnóstico⁵ baseado nesta abordagem poderia ajudar a fornecer o tratamento certo, ao paciente certo, no momento certo, otimizando ao mesmo tempo o uso de antibióticos e reduzindo o tempo demorado para o diagnóstico⁵ de doenças inflamatórias.

Resumo

O tratamento e manejo adequados de crianças que apresentam febre² dependem de um diagnóstico⁵ preciso e oportuno, mas os testes diagnósticos atuais carecem de sensibilidade e especificidade e são frequentemente muito lentos para informar o tratamento inicial.

Como alternativa à detecção de patógenos, as assinaturas de expressão gênica do hospedeiro no sangue¹ têm se mostrado promissoras na discriminação de diversas doenças infecciosas e inflamatórias de maneira dicotômica. No entanto, o diagnóstico⁵ diferencial requer a consideração simultânea de múltiplas doenças.

Neste estudo, mostrou-se que diversas doenças infecciosas e inflamatórias podem ser discriminadas pelos níveis de expressão de um único painel de genes no sangue¹.

Uma abordagem de aprendizado de máquina supervisionado multiclasse, incorporando a consequência clínica do diagnóstico⁵ incorreto como uma ponderação de “custo”, foi aplicada a um conjunto de dados de microarranjos transcriptômicos de sangue¹ total, incorporando 12 conjuntos de dados disponíveis publicamente, incluindo 1.212 crianças com 18 doenças infecciosas ou inflamatórias. O painel transcricional identificado foi posteriormente validado em um novo conjunto de dados de sequenciamento de RNA compreendendo 411 crianças febris.

Identificou-se 161 transcrições que classificaram os pacientes em 18 categorias de doenças, refletindo o patógeno causador individual e a doença específica, bem como a previsão confiável de amplas classes que compreendem infecção³ bacteriana, infecção³ viral, malária, tuberculose⁷ ou doença inflamatória. O painel transcricional foi validado em uma coorte⁹ independente e comparado com assinaturas de RNA dicotômicas existentes.

Esses dados sugerem que a classificação da doença febril pode ser alcançada com uma única amostra de sangue¹ e abre caminho para uma nova abordagem para o diagnóstico⁵ clínico.

Veja também sobre "Exame genético", "O que é inflamação¹⁰" e "7 sinais¹¹ e sintomas¹² que não devem ser ignorados".

Fontes:
Med, publicação em 18 de agosto de 2023.
New Scientist, notícia publicada em 18 de agosto de 2023.