آزمایش جدیدی که صدای مالاریا را می‌شنود

یک آزمایش غیرتهاجمی، از ترکیب لیزر و سونوگرافی برای تشخیص گلبول‌های قرمز آلوده به انگل‌های مالاریا با کمک صوت‌شناسی استفاده می‌کند.

کد خبر: ۷۶۳۱۹۴

تاریخ: ۱۱ آذر ۱۴۰۳ - ۱۶:۵۹

به گزارش ایران اکونومیست، تقریبا نیمی از جمعیت جهان همچنان در معرض خطر ابتلا به مالاریا قرار دارند. با وجود این، آزمایش‌های تشخیصی سریع و غیرتهاجمی هنوز در دسترس نیستند.

به نقل از ادونسد ساینس نیوز، یک فناوری جدید در حال توسعه به نام «سایتوفون»(Cytophone)، روش متفاوتی را برای تشخیص مالاریا ارائه می‌دهد.

«ولادیمیر ژاروف»(Vladimir Zharov) پژوهشگر «دانشگاه علوم پزشکی آرکانزاس»(UAMS) و مبدع این فناوری جدید گفت: «سازمان جهانی بهداشت»(WHO) به دنبال کاهش حداقل ۹۰ درصدی ابتلا به مالاریا در سطح جهان و حذف مالاریا از ۳۵ کشور تا سال ۲۰۳۰ است. فقدان یک روش تشخیصی بهینه‌سازی‌شده می‌تواند مانع بزرگی برای رسیدن به این هدف باشد.

«سایتو»(cyto) به معنای سلول‌ها و «فون»(phone) به معنای تلفن است و ترکیب آنها به توانایی دستگاه برای گوش دادن به سیگنال‌های فرستاده‌ شده از سلول‌ها اشاره دارد. سایتوفون برخلاف آزمایش‌های سنتی به نمونه خون نیاز ندارد. در عوض، ترکیبی از لیزر و سونوگرافی را برای شناسایی گلبول‌های قرمز آلوده به انگل‌های مالاریا به کار می‌گیرد. ژاروف گفت: سایتوفون می‌تواند این شکاف را پر کند و بازی جهانی را تغییر دهد.

حتی در عصر پیشرفت‌های پزشکی و فناوری، مرگ‌ومیر ناشی از مالاریا همچنان در حال افزایش است و کودکان و زنان باردار بیشتر در معرض خطر هستند. آفریقا که بیش از ۹۰ درصد موارد و مرگ‌ومیر را شامل می‌شود، بخش بزرگی از این بار را به دوش می‌کشد. محدودیت‌های موجود در آزمایش‌های تشخیصی کنونی، امکان کنترل، مدیریت و حذف این بیماری را بسیار چالش‌برانگیز می‌سازند.

آزمایش‌های مبتنی بر «واکنش زنجیره‌ای پلیمراز»(PCR) در حال حاضر حساس‌ترین روش‌های تشخیصی هستند اما زمان می‌برند و به تحلیل توسط کارکنان بسیار ماهر در آزمایشگاه‌های پیشرفته نیاز دارند. همین مسائل، اجرای این آزمایش‌ها را در کشورهای دارای درآمد کم تا متوسط ​​دشوار می‌سازد.

این امر باعث می‌شود آزمایش‌های بهتری که تا پیش از آغاز درمان می‌توان در محل انجام داد، حیاتی باشند. دو آزمایش از این دست در حال حاضر موجود هستند که عبارتند از آزمایش‌های تشخیصی سریع و آزمایش‌های میکروسکوپی برای بررسی اسمیر خون زیر میکروسکوپ به منظور یافتن انگل‌ها اما این آزمایش‌ها نیز مانند آزمایش‌های مبتنی بر واکنش زنجیره‌ای پلیمراز به نمونه خون نیاز دارند.

«سونیل پاریک»(Sunil Parikh) پژوهشگر دانشکده بهداشت عمومی «دانشگاه ییل»(Yale University) و پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: آزمایش‌های تشخیصی سریع به شناسایی آنتی‌ژن‌های تولیدشده در انگل بستگی دارد. این آنتی‌ژن‌ها به عنوان نشان‌گر برای نشان دادن حضور انگل در خون عمل می‌کنند.

با وجود این، برخی از گونه‌های انگل مالاریا تکامل یافته‌اند و آنتی‌ژن‌هایی را تولید نمی‌کنند که آزمایش‌ها برای تشخیص آنها طراحی شده‌اند. پاریک ادامه داد: این باعث می‌شود که برخی از آزمایش‌ها دیگر برای تشخیص مؤثر نباشند.

پاریک برای رفع این کاستی‌ها به ژاروف پیوست که با فناوری سایتوفون برای شناسایی سلول‌های سرطانی ملانوما تلاش می‌کرد. ژاروف توضیح داد: «الکساندر گراهام بل»(Alexander Graham Bell) که بیش از یک قرن پیش اولین تلفن را اختراع کرد، یک تلفن بی‌سیم فوتوآکوستیک نیز به نام «فوتوفون»(photophone) ساخت. فوتوفون با استفاده از نور خورشید کار می‌کرد. این الهام‌بخش من شد تا از یک نور لیزری بسیار قوی‌تر برای توسعه سایتوفون استفاده کنم که می‌تواند به صدای سلول‌ها در جریان خون گوش دهد.

مالاریا توسط گونه‌های متفاوت انگل «پلاسمودیوم»(Plasmodium) ایجاد می‌شود. این انگل‌ها به گلبول‌های قرمز خون حمله می‌برند و از هموگلوبین تغذیه می‌کنند که وظیفه انتقال اکسیژن را در بدن ما بر عهده دارد. انگل طی این فرآیند، یک محصول جانبی را به نام «هموزوئین»(Hemozoin) تولید می‌کند. هموزوئین یک بلور نامحلول با خواص فیزیکی و شیمیایی خاصی است که آن را به یک هدف سودمند برای تشخیص تبدیل می‌کنند.

پاریک توضیح داد که سلول‌های دارای هموزوئین، انرژی بیشتری را نسبت به لیزر جذب می‌کنند. این انرژی، آنها را گرم می‌کند و باعث انبساط و ایجاد امواج صوتی می‌شود. سپس، دستگاه این امواج صوتی را به عنوان سیگنال‌های متمایز تشخیص می‌دهد و حضور سلول‌های آلوده را بدون نیاز به نمونه خون شناسایی می‌کند. پژوهش پاریک و ژاروف نشان داد که این روش هیچ گونه واکنش جانبی ندارد و ایمن است.

پژوهشگران درباره هزینه این دستگاه‌ها مطمئن نیستند اما خاطرنشان کردند که لیزرها مقرون‌به‌صرفه‌تر شده‌اند. آنها معتقدند که با حداقل استفاده از مواد مصرفی، هزینه تشخیص مالاریا قابل کنترل است. اگر این موضوع درست باشد، این نوآوری می‌تواند شرایط را برای میلیون‌ها نفر تغییر دهد.

این پژوهش در مجله «Nature Communications» به چاپ رسید.