Περίπου 300.000 άτομα στις Η.Π.Α. διαγιγνώσκονται κάθε χρόνο με νόσο του Lyme. Προκαλείται από το Borrelia burgdorferi και μεταδίδεται από το δάγκωμα των μολυσμένων κροσσών Ixodes, η ασθένεια αν αφεθεί χωρίς θεραπεία μπορεί να προκαλέσει σοβαρές νευρολογικές, καρδιακές και / ή ρευματολογικές επιπλοκές. Η τρέχουσα δοκιμασία για τη νόσο Lyme, που ονομάζεται πρότυπη προσέγγιση 2 επιπέδων ή STT, περιλαμβάνει τη διεξαγωγή δύο πολύπλοκων δοκιμασιών (ELISA και Western blot) για την ανίχνευση αντισωμάτων κατά του βακτηρίου και απαιτεί έμπειρο προσωπικό σε εργαστήριο και λίγες ώρες για να πραγματοποιήσει και ερμηνεύουν. Μια ομάδα με επικεφαλής τον Sam Sia, καθηγητή βιοϊατρικής μηχανικής στην Columbia Engineering, έχει αναπτύξει μια ταχεία δοκιμασία μικρορευστοποίησης που μπορεί να ανιχνεύσει τη νόσο Lyme με παρόμοιες επιδόσεις με το STT σε πολύ μικρότερο χρονικό διάστημα – 15 λεπτά.
“Τα ευρήματά μας είναι τα πρώτα που καταδεικνύουν ότι η διάγνωση της νόσου του Lyme μπορεί να πραγματοποιηθεί σε μορφή μικρορευστού που μπορεί να προσφέρει ταχέως ποσοτικά αποτελέσματα”, λέει ο Sia, του οποίου το εργαστήριο επικεντρώνεται στη χρήση μικρορευστών για τη δημιουργία χαμηλού κόστους ολοκληρωμένων συσκευών για την εκτέλεση εξελιγμένων ιατρικών δοκιμές, μαζί με την ανάπτυξη νέων μεθόδων θεραπείας με βάση την κυτταροθεραπεία και τις εμφυτεύσιμες συσκευές. “Αυτό σημαίνει ότι η δοκιμή μας θα μπορούσε εύκολα να χρησιμοποιηθεί απευθείας στο γραφείο ενός γιατρού, αποφεύγοντας να στείλει τα δείγματα σε ένα εργαστήριο που χρειάζεται τουλάχιστον δύο ώρες, αν όχι ημέρες, για να πάρει τα αποτελέσματα των δοκιμών”.
Η ομάδα της Sia συνεργάστηκε με την Μαρία Γκόμες-Σολέκι από την Immuno Technologies, η οποία βρήκε έναν συνδυασμό τριών πρωτεϊνών που προσδιόρισαν αντισώματα ειδικά για το βακτήριο B. burgdorferi στον ορό και OPKO Health, τα οποία παρείχαν μικρορευστικές κασέτες. Τα ευρήματά τους δημοσιεύθηκαν στην Εφημερίδα της Κλινικής Μικροβιολογίας. Οι ερευνητές αξιολόγησαν 142 δείγματα, συμπεριλαμβανομένων των ασθενών με πρώιμη νόσο Lyme, υγιή άτομα από περιοχές όπου η νόσος του Lyme είναι ενδημική και εκείνες με αρθρίτιδα Lyme. Πρώτα εξέτασαν ένα σύνολο γνωστών διαγνωστικών βιοδεικτών της νόσου του Lyme για την ικανότητά τους να ανιχνεύουν μόλυνση από τη νόσο Lyme. Έπειτα, έλεγξαν τους τρεις πρώτους βιοδείκτες χρησιμοποιώντας μια τυπική ανοσολογική δοκιμασία ενζύμων και έπειτα mChip-LD, μια προηγμένη πλατφόρμα μικρορευστών που αναπτύχθηκε από τον Sam Sia, για να ελέγξει τα δείγματα.
Κατά τη δοκιμή έναντι επιπρόσθετων δειγμάτων ορού από άτομα με νόσο Lyme, το πολυπλεγμένο σύνολο βιοδεικτών ήταν πιο ευαίσθητο από τα τυπικά τεστ της νόσου του Lyme, ενώ παρουσίαζε επίσης υψηλή εξειδίκευση. Η ομάδα διαπίστωσε ότι ήταν καλύτερα να πάρει σημάδια μόλυνσης από τη νόσο Lyme σε δείγματα πρώιμου σταδίου – πιθανώς επειδή ήταν σε θέση να ανιχνεύσει αντισώματα που κορυφώνονται κατά τις πρώτες εβδομάδες μετά την προσβολή από κάποιον με νόσο Lyme.
Όταν η δοκιμή εκτελέστηκε στην πλατφόρμα mChip-LD της Sia, λειτούργησε πολύ καλά, παρουσιάζοντας ισχυρές δυνατότητες για την ανάπτυξη ενός τεστ προσοχής για τη νόσο Lyme. “Ενώ η δοκιμασία θα απαιτήσει περισσότερη βελτίωση και δοκιμασία πριν να εγκριθεί για ευρεία χρήση ως δοκιμή για τη νόσο Lyme, τα αποτελέσματά μας είναι πολύ συναρπαστικά”, λέει ένας από τους κύριους συγγραφείς της μελέτης, Siddarth Arumugam, ο οποίος είναι Ph.D. φοιτητής στο εργαστήριο της Sia. “Θα βοηθήσει πολλούς ανθρώπους αν μπορέσουμε να αναπτύξουμε ένα ενιαίο, γρήγορο, πολυπλεγμένο διαγνωστικό τεστ για τον εντοπισμό του σταδίου της νόσου του Lyme που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στα ιατρεία”.
Η Sia είναι ο συνιδρυτής της Claros Diagnostics, της οποίας η υποκείμενη τεχνολογία μικρορευστοποίησης κυκλοφορεί τώρα στο εμπόριο από την OPKO Health και εγκρίθηκε πρόσφατα από την FDA για δοκιμές για καρκίνο του προστάτη. Αυτός και ο Gomes-Solecki σχεδιάζουν τώρα μια πιο εμπεριστατωμένη μελέτη κλινικής επικύρωσης για να διαπιστώσουν αν η απόδοση της πλατφόρμας Lyflow microfluidic ανέρχεται.
