Nanoteknologisk enhed har til formål at forhindre malariadødsfald gennem hurtig diagnose

(Phys.org) – En banebrydende mobilenhed, der bruger banebrydende nanoteknologi til hurtigt at opdage malariainfektion og lægemiddelresistens, kan revolutionere, hvordan sygdommen diagnosticeres og behandles.

Omkring 800, 000 mennesker dør af malaria hvert år efter at være blevet bidt af myg inficeret med malariaparasitter. Tegn på, at parasitten er ved at udvikle resistens over for de mest kraftfulde anti-malariamidler i Sydøstasien og Afrika syd for Sahara, betyder, at videnskabsmænd arbejder på at forhindre, at stofferne bliver ineffektive.

Nanomal-projektet på 5,2 millioner euro (4 millioner pund) – lanceret i dag – planlægger at levere en håndholdt diagnostisk enhed til en overkommelig pris til hurtigt at opdage malariainfektion og parasitters lægemiddelresistens. Det vil give sundhedspersonale i fjerntliggende landdistrikter mulighed for at levere effektive lægemiddelbehandlinger for at imødegå resistens hurtigere, potentielt redde liv.

Enheden – størrelsen og formen af ​​en mobiltelefon – vil bruge en række af de nyeste gennemprøvede nanoteknologier til hurtigt at analysere parasittens DNA fra en blodprøve. Det vil derefter give en malariadiagnose og en omfattende screening for lægemiddelmodtagelighed på mindre end 20 minutter, mens patienten venter. Med umiddelbart tilgængelig information om arten af ​​parasitten og dens potentiale for lægemiddelresistens, kan gives et behandlingsforløb, der er personligt tilpasset til at modvirke modstand.

I øjeblikket til malariadiagnose, blodprøver sendes til et centralt henvisningslaboratorium til lægemiddelresistensanalyse, kræver tid samt specialiserede og dyre test af dygtige videnskabsmænd. Derudover Bekræftelse af malaria er ofte ikke tilgængelig, hvor patienter har feber. Meget ofte, lægemiddelbehandlinger ordineres før diagnosen og lægemiddelresistens er bekræftet, og er muligvis ikke effektiv. At kunne behandle effektivt og øjeblikkeligt vil forebygge alvorlig sygdom og redde liv.

Nanomal-konsortiet ledes af St George's, University of London, som arbejder med den britiske håndholdte diagnostik- og DNA-sekventeringsspecialist QuantuMDx Group og teams ved universitetet i Tuebingen i Tyskland og Karolinska Institutet i Sverige. Det blev oprettet som reaktion på stigende tegn på, at malariaparasitten muterer for at modstå den mest kraftfulde klasse af anti-malaria-lægemidler, artemisininer. Europa-Kommissionen har tildelt 4 millioner euro (3,1 millioner pund) til projektet.

Nanomal leder professor Sanjeev Krishna, fra St George's, sagde:"Nyligere forskning tyder på, at der er en reel fare for, at artemisininer i sidste ende kan blive forældede, på samme måde som andre anti-malariamidler. Nye lægemiddelbehandlinger tager mange år at udvikle, så det hurtigste og billigste alternativ er at optimere brugen af ​​nuværende lægemidler. De store teknologiske fremskridt giver os nu en enorm mulighed for at gøre det og undgå, at folk bliver alvorligt syge eller dør unødigt."

QuantuMDx's administrerende direktør Elaine Warburton sagde:"At placere en fuld malariaskærm med lægemiddelresistensstatus i håndfladen på en sundhedsprofessionel vil give mulighed for øjeblikkelig ordinering af den mest effektive anti-malaria medicin til den pågældende patient. Nanomals hurtige, Lavpristest vil yderligere understøtte den globale sundhedsudfordring for at udrydde malaria."

Den håndholdte enhed vil tage et fingerstik af blod, ekstrahere malaria-DNA'et og derefter detektere og sekventere de specifikke mutationer forbundet med lægemiddelresistens, ved hjælp af en nanotråd biosensor. Chippen detekterer DNA-sekvenserne elektrisk og konverterer dem direkte til binær kode, computerens universelle sprog. Den binære kode kan derefter let analyseres og endda deles, via trådløse eller mobile netværk, med forskere til realtidsovervågning af sygdomsmønstre.

Enheden skal give samme resultatkvalitet som et henvisningslaboratorium, til en brøkdel af tiden og omkostningerne. Hver enhed kunne koste omkring prisen på en smartphone i starten, men kan udstedes gratis i udviklingslande. En enkelt-testpatron koster i starten omkring €13 (£10), men målet er at reducere disse omkostninger for at sikre overkommelighed i ressourcebegrænsede omgivelser.

Ud over at forbedre umiddelbare patientresultater, projektet vil give forskerne mulighed for at opbygge et bedre billede af niveauet af lægemiddelresistens i de ramte områder. Det vil også give dem information om befolkningspåvirkninger af anti-malaria-interventioner.

Kliniske forsøg med enheden forventes at begynde inden for tre år, hvorefter det bliver bragt på markedet. Teknologien kunne efterfølgende tilpasses til brug med andre infektionssygdomme.