Oamenii de ştiinţă din Singapore dezvoltă tehnici revoluţionare pentru diagnosticarea timpurie şi rapidă a malariei

O echipă de cercetători din Singapore au inventat o nouă tehnică pentru detectarea malariei în câteva minute, şi tot ce este necesar este o picatură de sânge.

Malaria este un parazit provocat de țânțari, care afectează peste 60 de milioane de oameni din întreaga lume și ar putea fi fatal în cazuri grave. Este încă o problemă uriașă în țările în curs de dezvoltare, deoarece nu există vaccinuri pentru malarie, în timp ce medicamentele antimalarice își pierd eficacitatea prin creșterea rezistenței la medicamente.

Cercetarea intitulata „Relaxometria cu rezonanta magnetica pentru diagnosticarea rapida a malariei fara eticheta” a fost publicată online, la 31 august 2014, în revista prestigioasa  Nature Medicine . Această tehnică inovatoare este dezvoltată de Singapore-MIT Alianța pentru Cercetare și Tehnologie (SMART), în colaborare cu Universitatea Tehnologică Nanyang (NTU).

Cu această nouă tehnologie, spitalele ar putea avea în curând capacitatea de a monitoriza rapid  sute de pacienți la punctul de îngrijire a malariei, la un cost mult mai mic per pacient.

În ciuda progreselor tehnologice, în prezent infecția cu malarie este încă detectată prin microscopia colorată a frotiului de sânge. Medicul de laborator trebuie să deosebească micile celule roșii sanguine parazite în rândul a milioane de celule roșii sanguine sănătoase, mai ales în cazul unei infecții precoce, care este tot atât de dificil ca și cum ai găsi un ac într-o căruţă cu fân. Această tehnică nu este doar consumatoare de timp, dar de multe ori nu este concludentă, deoarece rezultatul depinde  de observţia destul de subiectivă  a microscopului. Prin urmare, un rezultat fals pozitiv nu este neobișnuit.

Alte tehnici de diagnosticare a malariei, cum ar fi reacția în lanț a polimerazei (PCR), au de asemenea limitări, deoarece nu pot fi desfășurate pe teren și pot oferi doar analize semi-cantitative.

Soluția dezvoltată de echipa SMART din 2010, funcționează prin detectarea cristalitelor de hemozoină biomarker, produsul metabolic al paraziților malariei în timpul ciclului intra-eritrocitic. Deoarece tehnica utilizează sistemul miniatural de rezonanță magnetică (MRR), un văr de rezonanță magnetică Imaging (RMN), acestă tehnică  este mai sensibilă, mai precisă, mai rapidă decât metodele tradiționale.

Tehnica detectează infecțiile malariei într-o fază foarte timpurie, chiar și atunci când cantitatea de paraziți din sânge este extrem de scăzută. A fost dovedit cu succes în studiile pe șoareci, în care prezența paraziților de malarie a fost detectată chiar în ziua următoare infecției.

La debutul malariei, paraziții malariei „mănâncă“ o cantitate de hemoglobină mare, transformând-o în cristalite hemozoin. Aceste cristalite sunt nanoparticule de fier oxidate (Fe3 +), făcându-le mult mai „magnetice” decât celulele roșii sanguine sănătoase, care pot fi cu ușurință preluate de MRR miniaturizat dezvoltat de SMART.

Profesorul Han Jongyoon, cercetător principal de la Grupul de cercetări interdisciplinare SMART (BioSyms) și Micromecanică (BioSyM), a declarat: „Acest sistem este mai fiabil și permite efectuarea unui screening rapid. Deci, având în vedere fluxul de persoane care se deplasează în special în țările dezvoltate, acest sistem are potențialul de a contribui la prevenirea importului în masă a malariei de către persoanele infectate. Pentru țările în curs de dezvoltare, acest sistem, care nu necesită refrigerare sau altă infrastructură extinsă, este suficient de portabil pentru a fi utilizat în zonele rurale, pentru a ajuta la screeningul rapid al malariei și, prin urmare, la stoparea răspândirii acestei boli infecțioase.

Profesorul Peter Preiser, co-anchetator SMART și președinte al Școlii de Științe Biologice a NTU, a declarat că noul test are potențialul suplimentar de a detecta rapid paraziți care sunt rezistenți la medicamente anti-malarie, în special artemisinin, oferind astfel un instrument valoros în încercarea de a împiedica globalizarea răspândirea acestor paraziți rezistenți.

Important este ca diagnosticul rapid si precis va reduce prescrierea medicamentelor la persoanele neinfectate – un factor care contribuie la motivul pentru care vedem mai multi paraziti de malarie care dezvolta rezistenta la medicamente anti-malarie „, a declarat Prof Preiser, un expert renumit in domeniul malariei.

Cu un sistem de detectare mai precis si sensibil ca cel pe care l-am dezvoltat, medicii pot diagnostica mai bine infectiile malariei la pacienti. Trebuie să ne asigurăm că rezistența la medicamente este menținută la minim, deoarece aceste medicamente sunt într-adevăr ultima noastră linie de apărare pentru a ajuta pacienții care suferă de malarie „.

SMART se transformă acum într-o companie pentru a comercializa această tehnologie, care ar putea funcționa și pentru alte tipuri de tulburări de sânge. Deplasându-se înainte, echipa de cercetare stabilește, de asemenea, teste pe teren în regiunea Asia de Sud-Est. Ele testează dacă sistemul poate fi rulat pe energie solară, care va fi util în zonele rurale, unde energia electrică este redusă.

Această cercetare este finanțată de către Fundația Națională de Cercetare din Singapore, Oficiul Primului-Ministru, Singapore, în cadrul programului CREATE, Campus pentru Cercetare de Excelență și Tehnologie.