Skoro polovina svetske populacije je u opasnosti od infekcije malarije, a deca i trudnice su u najvećem riziku da se razbole i umru od te bolesti. Trenutne metode za otkrivanje ove potencijalno smrtonosne infekcije oslanjaju se na dobijanje invazivnog uzorka krvi, a svaki test ima značajna ograničenja koja ograničavaju njihovu korisnost.
U novom istraživanju objavljenom u Nature Communications, epidemiolog sa Jejlske škole javnog zdravlja Sunil Parikh, MD, MPH, i kolege iz Kameruna i Univerziteta u Arkanzasu za medicinske nauke predstavljaju novi neinvazivni test koji bi mogao dramatično da promeni globalni pejzaž testiranja malarije pružanjem pouzdanih , bezbedno i osetljivo testiranje za zemlje sa niskim i srednjim dohotkom koje su bile pogođene smrtonosnom bolešću koju prenose komarci.
Najbolje od svega, novi test može otkriti malariju bez uzimanja ijedne kapi krvi.
Test se izvodi pomoću uređaja koji se zove Citophone, koji primenjuje ciljane lasere i ultrazvuk za otkrivanje ćelija zaraženih malarijom koje cirkulišu u krvotoku, rekla je Jillian N. Armstrong, bivša dr. student u Parikhovoj laboratoriji i jedan od vodećih autora studije. Otprilike veličine stonog štampača, prototip Citophonea može utvrditi da li je infekcija prisutna u roku od nekoliko minuta putem male neinvazivne sonde postavljene na poleđini ruke iznad ciljane vene.
Neinvazivna detekcija citofona je moguća, rekao je Armstrong, jer kada su zaražene parazitima malarije, crvena krvna zrnca akumuliraju nusproizvod koji se zove hemozoin, kristal gvožđa. Ovi nanokristali, kada su izloženi laseru, zagrevaju se i apsorbuju više svetlosti od normalnog hemoglobina, dajući im magnetna i optička svojstva koja citofonska sonda može da otkrije.
U testovima sa 20 odraslih pacijenata kojima je dijagnostikovana simptomatska malarija u Kamerunu, Citophone je bio u stanju da otkrije infekcije malarije sa 90% osetljivosti i 69% specifičnosti, jednako dobro kao — a u nekim slučajevima i bolje od — trenutnih zlatnih standarda za testiranje malarije koji zahtevaju vađenje krvi od pacijenata.
„Naša studija je pokazala da je Citophone bezbedan i da ima uporedive dijagnostičke performanse sa trenutnim opcijama za pružanje nege u poređenju sa visoko osetljivim kvantitativnim PCR-om kao zlatnim standardom“, rekao je Armstrong.
Citophone je osmislio bioinženjer Vladimir P. Zharov, koji je predvodio istraživački tim sa Univerziteta u Arkanzasu koji je prvobitno kreirao tehnologiju za otkrivanje ćelija kancerogenog melanoma u cirkulatornom sistemu. Zharovov tim je razvio ovaj prenosivi prototip za otkrivanje malarije i deli ko-starje autorstvo trenutne studije sa Parikhom.
Kada se koristi za testiranje malarije, Citophone je uspešno otkrio Plasmodium falciparum, najčešću i najsmrtonosniju vrstu parazita malarije, kao i ređe vrste.
„To je bio zaista uzbudljiv dokaz koncepta sa prvom generacijom ove platforme“, rekao je Parik, koji je sprovodio istraživanje malarije u Africi više od 20 godina. „Mislim da će jedan ključni deo sledeće faze uključivati određivanje i demonstriranje da li uređaj može da otkrije i razlikuje vrste.
Uređaj je takođe otkrio pad prisustva parazita kada su pacijenti ponovo testirani nakon tretmana. Rezultati su potvrdili da je Citophone dovoljno osetljiv da može da otkrije i visok i nizak nivo parazita u inficiranoj krvi.
U razgovoru o studiji, Parikh i Armstrong su pohvalili rad svojih kamerunskih saradnika, za koje su rekli da su bili ključni u testiranju uređaja tokom pandemije COVID-19.
„Polaznici obuke u Kamerunu su bili neverovatni i omogućili su nam da testiramo ovaj uređaj uz malo napredne obuke“, rekao je Parik.
Armstrong je opisao profesora Japa Bouma II, direktora epicentra Medicine Sans Frontiers u glavnom gradu Kameruna Jaundeu i još jednog ko-autora studije, kao „pokretačku snagu“ projekta, koji je nastavio testiranje u Kamerunu kada je ostatak međunarodni tim je bio primoran da ostane kod kuće zbog ograničenja COVID-19.
„Verujem da su ove vrste transdisciplinarnih projekata između inženjera i epidemiologa od ključne važnosti za smanjenje globalnog tereta bolesti“, rekao je Armstrong.
Kroz ovu saradnju, tim ima za cilj da nastavi rad na novoj generaciji citofona za koje očekuju da će biti osetljiviji, napredniji i potencijalno na baterije.
Malarija i dalje predstavlja veliki globalni zdravstveni problem, sa četvrt milijarde slučajeva i preko 600.000 smrtnih slučajeva godišnje. Svetska zdravstvena organizacija postavila je cilj da smanji slučajeve malarije za najmanje 90% na globalnom nivou i da eliminiše malariju iz 35 zemalja do 2030. Tehnologija Citophone nudi uzbudljivu novu dijagnostičku alatku, sa potencijalom da pomogne u tome napora tako što će se poboljšati otkrivanje slučajeva malarije i pomoći u započinjanju lečenja.
