Najważniejsze wiadomości - Szybki, niedrogi i dokładny test na nietolerancję glutenu
Celiakia powoduje nietolerancję glutenu, która z kolei stanowi przyczynę zapaleń jelita cienkiego, jeśli osoba cierpiąca na tę chorobę skonsumuje pożywienie zawierające gluten, którym może być chleb, makaron, niektóre napoje, przetworzone mięso itd. Niektóre objawy tej choroby to wzdęcia, bóle brzucha, nudności, zatwardzenie, biegunka, anemia, bóle głowy, afta, problemy skórne, depresja, bóle stawów i kości, zaburzenia układu nerwowego oraz poronienia. Jedynym sposobem leczenia jest dieta bezglutenowa. Szacuje się, że schorzenie to dotyka jedną setną osób posiadających skłonności genetyczne, jednak wielu chorych nie zdaje sobie sprawy z przyczyn swych problemów zdrowotnych: średni czas pomiędzy pojawieniem się pierwszych symptomów tego schorzenia a prawidłową diagnozą to 12 lat. Co więcej, osoby zgłaszające się do lekarza często są błędnie diagnozowane: na każdą prawidłową diagnozę celiakii przypada siedem przypadków błędnej diagnozy lub jej braku. "Problem częściowo leży w braku wiedzy na temat tej choroby pośród specjalistów z dziedziny opieki zdrowotnej oraz wśród ogółu społeczeństwa. W niektórych krajach poziom świadomości jest wysoki, podczas gdy w innych lekarze nigdy nie słyszeli o tej chorobie", tłumaczy Ciara O'Sullivan, naukowiec oraz profesor w grupie ds. Nanobiotechnologii oraz Bioanalizy na Uniwersytecie Rovira i Vrigili w Hiszpanii. "Co więcej, stosowane obecnie procedury diagnostyczne są drogie, inwazyjne i złożone, a w niektórych krajach, zwłaszcza w Europie Wschodniej oraz krajach rozwijających się, po prostu nie istnieją miejsca, gdzie można się zbadać". Powyższa sytuacja powinna ulec zmianie dzięki przełomowemu i nowatorskiemu systemowi diagnozowania i monitorowania celiakii, który zostanie niedługo poddany testom klinicznym i za kilka lat będzie prawdopodobnie dostępny w szpitalach i klinikach całej Europy. System ten, opracowany w ramach projektu CD-Medics*, w którym uczestniczyło 20 partnerów i który uzyskał wsparcie finansowe ze strony Komisji Europejskiej w kwocie 9,5 milionów euro, jest rezultatem konwergencji innowacyjnych technologii z wielu dziedziny nauki, w tym badania mikro-przepływów, nano-technologii oraz badań genetycznych. "Naszym celem było stworzenie szybkiego, niedrogiego i bardzo dokładnego testu pozwalającego diagnozować celiakię w warunkach ambulatoryjnych, w przychodniach lekarskich, a nawet w domach pacjentów", tłumaczy Prof. O'Sullivan, koordynator projektu. "Przed opracowaniem rozwiązania CD-Medics na rynku nie oferowano podobnego produktu i chociaż nasze prace skupiliśmy wokół celiakii, stworzone przez nas rozwiązania technologiczne mogą być wykorzystywane do diagnozowania i monitorowania praktycznie każdego schorzenia, które można wykryć badając DNA lub markery białkowe". Istniejące procedury diagnozowania celiakii wymagają od lekarza przeprowadzenia biopsji, w celu pobrania próbki tkanki pacjenta, a następnie wysłania tej próbki do analizy, którą zwykle przeprowadza zewnętrzne, specjalistyczne laboratorium. Powyższa procedura jest inwazyjna, uzyskanie wyników wymaga zazwyczaj kilku dni, a każde badanie kosztuje kilkaset euro. Odczytywanie z krwi Rozwiązanie opracowane przez uczestników projektu CD-Medics spełnia te same funkcje. Wymaga jednak zaledwie jednej kropli krwi, która umieszczana jest na urządzeniu zwanym "laboratorium-na-mikroukładzie", wyglądającym jak karta kredytowa, jednak wewnątrz wyposażonym w kilka innowacyjnych komponentów: mikrostrukturalną sieć przepływu cieczy, umożliwiającą precyzyjne kontrolowanie przepływu reagentów, specjalnie zaprojektowaną powierzchnię, pozwalającą wychwytywać poszukiwane cząsteczki biologiczne oraz elektroniczny czujnik, umożliwiający zintegrowaną i bardzo szybką detekcję. Jednorazowe laboratorium-na-mikroukładzie umieszczane jest na przyrządzie stanowiącym interfejs biomedyczny, po czym analiza próbki krwi przeprowadzana jest w kilka minut. Wynik można następnie natychmiast przesłać do szpitalnego systemu informatycznego i dodać do elektronicznej karty pacjenta ('electronic health record' - EHR). "Po raz pierwszy w historii stworzyliśmy dwa mikrosystemy o całkowicie odmiennej funkcjonalności: - jeden z nich pozwala analizować DNA, natomiast drugi umożliwia wykrywanie przeciwciał. Jednocześnie mikrosystemy te zaprojektowano w taki sposób, że posiadają identyczny interfejs, dzięki czemu mogą być używane naprzemiennie, w oparciu o urządzenie posiadające odpowiednie gniazdo", twierdzi Prof. O'Sullivan. "W przypadku diagnozowania celiakii niezbędne są dwa testy, gdyż samo badanie DNA - zwłaszcza wariacji genu HLA, powiązanego z tą chorobą - lub sam test na obecność przeciwciał glutenowych może zwrócić nieprawidłowy wynik pozytywny. Zbadanie obydwu powyższych parametrów sprawia, że wynik jest znacznie bardziej wiarygodny. W ten sam sposób można przeprowadzić kolejne testy, w celu śledzenia reakcji pacjenta na leczenie, używając jedynie mikro-testu pozwalającego wykrywać przeciwciała glutenowe. Partnerzy projektu opatentowali zarówno powyższą technologię, jak i szereg istotnych innowacji w zakresie mikrosystemów, które zastosowano w urządzeniach CD-Medics, z myślą o zaoferowaniu w niedalekiej przyszłości komercyjnego produktu. W czasie tegorocznego lata zespół projektowy przeprowadzi testy, w których uczestniczyć będzie od dwustu do trzystu pacjentów Szpitala Uniwersyteckiego w Mariborze (Słowenia), co umożliwi porównanie wyników uzyskiwanych dzięki rozwiązaniu CD-Medics z wynikami uzyskiwanymi w oparciu o analizę tkanek pozyskanych podczas biopsji. "Słowenia posiada bardzo zaawansowany system elektronicznych kart pacjentów, a jednym z naszych celów było upewnienie się, że nasze rozwiązanie dobrze współpracuje z tego typu systemami", twierdzi koordynator projektu CD-Medics. "Oczywiście chcemy się także upewnić, że nasz system jest tak dokładny i niezawodny, jak to tylko możliwe". Uczestnicy projektu planują następnie zaprezentować prototypowe rozwiązanie w zakresie zintegrowanej diagnozy celiakii podczas MEDICA 2012 - największych na świecie targów medycznych, które odbędą się w listopadzie, w Düsseldorfie (Niemcy). Naukowcy prowadzą ponadto warsztaty dla lekarzy i są zaangażowani w wysiłki mające na celu zwiększenie europejskiego poziomu świadomości na temat celiakii. "W ciągu najbliższych dwóch lat chcielibyśmy dostarczyć na rynek gotowy produkt", twierdzi Prof. O'Sullivan. "Pragniemy ponadto rozpocząć projekt stanowiący kontynuację inicjatywy CD-Medics, prawdopodobnie korzystając z funduszy publicznych, którego celem będzie dostosowanie i rozbudowanie stworzonego przez nas systemu, w celu diagnozowania i monitorowania wielu innych schorzeń". Prof. O'Sullivan twierdzi, że w oparciu o powyższą technologię laboratorium-na-mikroukładzie można opracować niedrogie, szybkie i dokładne narzędzia do diagnozowania szeregu innych chorób autoimmunologicznych, takich jak reumatyczne zapalenie stawów, zesztywniające zapalenie stawów kręgosłupa, zapalenie tarczycy, a nawet nowotwory: "Niezbędna jest jedynie zmiana DNA oraz przeciwciał, które mają być wykrywane". Uniwersalność powyższej technologii jest dodatkowo potęgowana przez jej niską cenę. Klasyczna diagnoza celiakii, poprzedzona biopsją, kosztuje około 150-200 euro, podczas gdy pojedynczy test wykonywany przy użyciu rozwiązania CD-Medics kosztuje około 20 euro, po uprzednim, jednorazowym zakupieniu urządzenia stanowiącego interfejs biomedyczny, kosztującego około 6 000 euro. "System stanowi kompleksowe rozwiązanie w zakresie "odczytywania z krwi": jest tani, szybki i skuteczny, lekarze mogą go z łatwością używać, a ponadto zapewnia pacjentom liczne korzyści w porównaniu z innymi procedurami", twierdzi Prof. O'Sullivan. Projekt CD-Medics uzyskał wsparcie finansowe w ramach Siódmego Programu Ramowego UE (7PR). * "Monitorowanie i diagnozowanie celiakii dzięki bio-czujnikom oraz zintegrowanemu systemowi bazującemu na mikroukładzie" - 'Coeliac Disease Management Monitoring and Diagnosis using Biosensors and an Integrated Chip System'. Użyteczne odnośniki: - Strona internetowa projektu "Monitorowanie i diagnozowanie celiakii dzięki bio-czujnikom oraz zintegrowanemu systemowi bazującemu na mikroukładzie"- 'Coeliac Disease Management Monitoring and Diagnosis using Biosensors and an Integrated Chip System' - informacje na temat projektu CD-MEDICS w bazie danych CORDIS Odnośne filmy: - filmy dotyczące projektu CD-MEDICS