نوآوری اسرائیل میتواند به پر کردن شکافهای جهانی در غربالگری بیماریهای قلبی کمک کند

توسط پسخ بنسون • ۱۵ اکتبر ۲۰۲۶

اورشلیم، ۱۵ اکتبر ۲۰۲۶ (TPS-IL) – محققان اسرائیلی فناوری مبتنی بر پلیمر را توسعه دادهاند که میتواند راهی سادهتر و بالقوه کمهزینهتر برای تشخیص نشانگرهای خونی مرتبط با بیماری قلبی روماتیسمی ارائه دهد. این رویکرد برای کاهش اتکا به معرفهای مبتنی بر آنتیبادی و یخچال طراحی شده است و به طور بالقوه موانع آزمایشگاهی در مناطق کمبرخوردار را برطرف میکند.

این فناوری که توسط پروفسور آیلت دیوید از دانشگاه بن گوریون نگب توسعه یافته است، از یک پلیمر مصنوعی استفاده میکند که هنگام اتصال به مواد خاص، سیگنال فلورسنت قابل اندازهگیری تولید میکند. یافتهها در مجله علمی ACS Biosensors منتشر شده است.

بیماری قلبی روماتیسمی زمانی ایجاد میشود که عفونت گلو باکتریایی درمان نشده، پاسخی ایمنی غیرطبیعی را تحریک کند که به دریچههای قلب آسیب میرساند. سازمان بهداشت جهانی تخمین میزند که این بیماری در سال ۲۰۲۱ حدود ۵۵ میلیون نفر را در سراسر جهان تحت تاثیر قرار داده و باعث حدود ۳۶۰,۰۰۰ مرگ شده است، که بار اصلی آن بر کشورهای کمدرآمد و با درآمد متوسط است.

تشخیص زودهنگام میتواند دشوار باشد زیرا بیماران ممکن است علائم کمی یا هیچ علامتی نداشته باشند. تشخیص معمولاً شامل ارزیابی پزشکی و اکوکاردیوگرافی، یک معاینه اولتراسوند از قلب است که دسترسی به آن در جوامع دورافتاده یا محروم ممکن است دشوار باشد. بدون تشخیص و درمان به موقع، این بیماری میتواند باعث آسیب دائمی دریچه قلب، نارسایی قلبی، ناتوانی مادامالعمر و مرگ زودرس شود.

آزمایشهای خون میتوانند به شناسایی بیمارانی که نیاز به ارزیابی بیشتر دارند کمک کنند، اما برخی از آزمایشهای موجود به آنتیبادیهایی متکی هستند که به تغییرات دما حساس هستند و به حمل و نقل و نگهداری در یخچال نیاز دارند.

دیوید، پژوهشگر و مدرس دانشکده تحقیقات زیستپزشکی دانشگاه بن گوریون در دانشکده علوم بهداشت، سیستمی را برای تشخیص بیومارکرها – مواد قابل اندازهگیری در بدن که میتوانند نشاندهنده بیماری باشند – طراحی کرده است. این پلیمر زنجیره کوتاهی از اسیدهای آمینه را که برای اتصال به یک بیومارکر خاص طراحی شدهاند، با مولکولهای رنگ فلورسنت ترکیب میکند. اتصال به هدف میتواند سیگنال فلورسنت را فعال کند.

در سنجشهای آزمایشگاهی، محققان پروبها را روی صفحات پوشیده شده با نیکل گرفتند و از یک خواننده فلورسنت برای اندازهگیری سیگنال و تخمین مقدار بیومارکر موجود استفاده کردند.

آزمایش پروبهای پلیمری

محققان پروبها را در محلولهای بافر و سرم جنین گاوی که با بیومارکرهای برچسبدار غنی شده بود، آزمایش کردند. پروبها E-selectin و VCAM-1 را در بافر تشخیص دادند، اما عملکرد آنها در سرم متفاوت بود. پروب E-selectin سیگنال قابل اندازهگیری و وابسته به غلظت را در نمونههای سرم غنی شده تولید کرد، در حالی که تشخیص VCAM-1 مختل شد، احتمالاً به دلیل اینکه پروتئینهای دیگر سرم با اتصال تداخل داشتند.

E-selectin و VCAM-1 مولکولهای مرتبط با التهاب هستند که سطوح آنها با بیماری قلبی روماتیسمی مرتبط بوده است. با این حال، هیچکدام یک نشانگر تشخیصی مستقل و تثبیت شده برای این بیماری نیستند و آزمایشها نشان ندادند که این فناوری میتواند بیماری را در بیماران تشخیص دهد. تحقیقات بیشتری برای تعیین اینکه آیا این بیومارکرها، به تنهایی یا در ترکیب، میتوانند به تمایز بیماری قلبی روماتیسمی از سایر اختلالات دریچه قلب و شرایط التهابی کمک کنند، مورد نیاز است.

اگر مطالعات بعدی قابلیت اطمینان آن را تأیید کنند، این فناوری میتواند در نهایت از غربالگری بیومارکرها در آزمایشگاههای با منابع محدود پشتیبانی کند. طراحی ماژولار آن به محققان اجازه میدهد تا جزء اتصال به هدف را برای تشخیص مواد دیگر جایگزین کنند و به طور بالقوه پلتفرم را به بیماریهای اضافی گسترش دهند.

محققان این پلتفرم را به عنوان جایگزینی بالقوه پایدارتر و کمهزینهتر برای معرفهای مبتنی بر آنتیبادی طراحی کردند. با این حال، آزمایشهای بیشتر برای تعیین الزامات ذخیرهسازی، هزینه عملی و مناسب بودن آن برای آزمایشگاههای با تجهیزات محدود مورد نیاز خواهد بود. یافتههای فعلی نشان نمیدهند که یک تست تشخیصی کامل میتواند بدون یخچال یا تجهیزات تخصصی در شرایط میدانی عمل کند.

دیوید گفت که این پلتفرم میتواند رویکردی عملی برای آزمایش بیومارکر خون در مناطق کمبرخوردار ارائه دهد. وی خاطرنشان کرد که پلیمر نسبتاً ساده برای ساخت است، میتواند در شرایط سخت میدانی پایدار بماند و برای تشخیص بیومارکرهای اضافی در خون قابل انطباق است.

مطالعات بیشتر برای تعیین عملکرد این فناوری در نمونههای خون انسان، اینکه آیا میتواند به طور قابل اعتماد بیماران مبتلا به بیماری قلبی روماتیسمی را از افراد مبتلا به سایر بیماریها متمایز کند، و مقایسه هزینه و عملکرد آن با روشهای موجود مورد نیاز خواهد بود. مزیت بالقوه آن در بهبود دسترسی به آزمایش بیومارکر نهفته است، نه در بهبود اثبات شده دقت تشخیصی یا نتایج بیماران.

این تحقیق توسط بنیاد لودک از طریق کنسرسیوم PRIMA، یک همکاری بینالمللی شامل محققانی از اسرائیل، ایالات متحده، برزیل، تانزانیا، اوگاندا، هند، نپال و کانادا پشتیبانی شد.