Početkom pandemije covid 19, lekari su prepoznali da su pacijenti koji su razvili tzv. „citokinsku oluju“ – talas pro-inflamatornih imunih proteina, često bili najbolesniji i sa najvećim rizikom od umiranja. Ali, citokinska oluja se može javiti i kod drugih bolesti, poput gripa. Naučnici su danas saopštili preliminarne rezultate o senzoru znoja nazvanom SWEATSENSER Dx koji deluje kao sistem ranog upozorenja na predstojeću citokinsku oluju, što bi moglo da pomogne lekarima da efikasnije leče pacijente. Svoje rezultate istraživači će predstaviti na prolećnom sastanku Američkog hemijskog društva (ACS).
Upozorenje da pacijenta treba lečiti pre pojave simptoma
– Ovo otkriće posebno je vano danas, u kontekstu covid 19 pandemije. Ako bi lekari mogli da nadgledaju pro-inflamatorne citokine i vide kako oni napreduju, mogli bi da leče pacijente ranije, i pre nego što razviju simptome – objašnjava dr Shalini Prasad, glavna istražiteljka u ovoj studiji.
Rano otkrivanje je važno jer, kako kaže, kada se oslobodi citokinska oluja, prekomerna upala može da ošteti organe, uzrokujući teške bolesti i smrt. Suprotno tome, ako bi lekari mogli da primenjuju steroidne ili druge terapije čim nivo citokina počne da raste, mogao bi da se smanji broj hospitalizacija i broja smrtnih slučajeva.
Praćenje nivoa citokina kod kuće
Iako testovi krvi mogu da izmere citokine, to je teško izvodljivo kod kuće i ne može se kontinuirano pratiti nivo proteina. Citokini se izlučuju znojem u nižim nivoima nego u krvi. Da bi sakupili dovoljno znoja za testiranje, naučnici su tražili od pacijenata da vežbaju ili su im stavljali mali električni senzor na kožu.
– Međutim, ovi postupci mogu sami da promene nivo citokina. Kada je reč o citokinima, otkrili smo da ih morate meriti u pasivnom znoju. Ali, veliki izazov je taj što se ne znojimo mnogo, posebno u klimatizovanim sredinama – navodi dr Prasad, procenjujući da većina ljudi za 10 minuta proizvede samo oko 5 mikrolitara ili jednu desetinu kapi pasivnog znoja na koži površine 12 cm.
Senzor koji uz pomoć znoja „najavljue oluju“
Tako su istraživači želeli da razviju izuzetno osetljivu metodu za merenje nivoa citokina u malim količinama pasivnog znoja. Oni su se oslanjali na svoj prethodni rad na nosivom senzoru znoja za praćenje markera upalnih bolesti creva (IBD). Uređaj nalik na ručni sat, meri nivo dva proteina koji skoče tokom izbijanja IBD. Kada se uređaj nosi na ruci, pasivni znoj se širi na traku senzora za jednokratnu upotrebu koja je pričvršćena na elektronski čitač. Senzorska traka, koja sadrži dve elektrode, presvučena je antitelima koja se vezuju za dva proteina. Vezivanje proteina za njihova antitela menja električnu struju koja teče kroz e-čitač. Čitač zatim bežično prenosi ove podatke u aplikaciju za pametni telefon koja električna merenja pretvara u koncentraciju proteina. Posle nekoliko minuta, stari znoj se razlije, a novi ulazi u traku za analizu.
SVEATSENSER Dk, citokinski senzor funkcioniše kao alarm za lekare Foto: American Chemical Society, YouTube ScreenShot
Super osetljivi senzor
Za svoj novi citokinski senzor, istraživači su napravili senzorske trake sa antitelima protiv sedam proupalnih proteina: interleukin-6 (IL-6), IL-8, faktor nekroze tumora-a (TNF), TNF-vezani ligand koji indukuje apoptozu, IL-10, protein-10-indukovan interferonom i C-reaktivni protein. Ubacili su trake u svoj uređaj i, u maloj posmatračkoj studiji, testirali su ih na šest zdravih i pet osoba obolelih od gripa. Dvoje bolesnih ljudi pokazalo je povišene nivoe citokina, a kod svih učesnika citokini u pasivnom znoju podudarali su se sa nivoima istih proteina u serumu.
SVEATSENSER Dk je čak bio dovoljno osetljiv da meri citokine kod pacijenata koji uzimaju antiinflamatorne lekove, koji izlučuju citokine. Uređaj je pratio nivo citokina do 168 sati pre nego što je trebalo zameniti senzorsku traku.
Kompanija EnLiSense, koja je kreirala senzor, zajedno sa timom istraživača, sada planira klinička ispitivanja senzora citokina kod ljudi sa respiratornim infekcijama.
– Pristup pacijentima sa covid 19 bio je izazov, jer su zdravstveni radnici preopterećeni i nemaju vremena da testiraju uređaje za ispitivanje. Ali, nastavićemo da ga testiramo na sve respiratorne infekcije, jer sam okidač bolesti nije važan – najavila je dr Shalini Prasad.
