Zařízení pro profilování imunity novorozenců

Vědci ze Singapurské aliance pro výzkum a technologie (SMART), výzkumného pracoviště MIT v Singapuru, ve spolupráci s kolegy z Nemocnice KK pro ženy a děti (KKH) vyvinuli unikátní zařízení pro profilování imunitní funkce novorozenců.

Systém BiophysicaL Immune Profiling for Infants (BLIPI) využívá pouhou jednu kapku krve k poskytnutí informací o imunitní odpovědi novorozenců v reálném čase. To umožňuje včasnou detekci závažných zánětlivých stavů a umožňuje včasné zákroky. Tato klíčová inovace řeší naléhavou potřebu rychlých a minimálně invazivních diagnostických nástrojů k ochraně zranitelných novorozenců, zejména předčasně narozených.

Kritická neuspokojená potřeba v péči o novorozence

Předčasně narození novorozenci jsou obzvláště zranitelní vůči život ohrožujícím stavům, jako je sepse a nekrotizující enterocolitida (NEC). Sepse novorozenců – infekce krevního oběhu v prvních týdnech života – je celosvětovým zdravotním problémem, který ročně způsobí až 1 milion úmrtí kojenců. NEC, závažné střevní onemocnění způsobující silný zánět, je jednou z hlavních příčin úmrtí předčasně narozených dětí – až 50 % novorozenců s nízkou porodní hmotností, kteří onemocní NEC, nepřežije. Novorozenci mohou vykazovat nejasné příznaky, což ztěžuje diagnostiku těchto onemocnění. Oba stavy se však mohou rychle zhoršit a vyžadují okamžitou lékařskou intervenci pro nejlepší šanci na zotavení.

Současné diagnostické metody k detekci a prevenci těchto závažných stavů u novorozenců vyžadují velké vzorky krve – až 1 mililitr, což je významné množství krve pro novorozence – a zdlouhavé laboratorní procesy. To není ideální pro novorozence, jejichž celkový objem krve může být u velmi předčasně narozených dětí mladších 28 týdnů pouhých 50 ml, což omezuje opakované nebo velkoobjemové odběry vzorků a může vést k anémii a dalším komplikacím. Zároveň konvenční testy – jako jsou krevní kultury nebo zánětlivé panely – mohou trvat hodiny až dny, než poskytnou použitelné výsledky, což omezuje rychlé cílené klinické intervence. Nový přístroj BLIPI řeší tyto problémy tím, že vyžaduje pouze 0,05 ml krve a poskytuje výsledky do 15 minut.

Revoluce v péči o novorozence

Ve studii „Celokrevní biofyzikální profilování imunity novorozenců koreluje s imunitními reakcemi“, publikované v časopise Pediatric Research, vědci ukázali, jak BLIPI využívá mikrofluidní technologii k měření změn imunitních buněk při boji s infekcí posouzením jejich velikosti a flexibility. Na rozdíl od konvenčních testů, které hledají pouze přítomnost zárodků, BLIPI přímo ukazuje, jak reaguje imunitní systém dítěte. Změny buněk, které BLIPI detekuje, souhlasí se standardními testy, na které se lékaři spoléhají, včetně hladin C-reaktivního proteinu, počtu bílých krvinek a poměru nezralých k celkovému počtu neutrofilů. Tento testovací formát může rychle odhalit, zda imunitní systém dítěte bojuje s infekcí.

Ve studii byl BLIPI použit k vyšetření 19 kojenců v několika časových bodech – osmi donošených a 11 předčasně narozených – a ukázal zřetelné rozdíly v tom, jak imunitní buňky vypadaly a chovaly se mezi kojenci. Je pozoruhodné, že když jeden předčasně narozený kojenec dostal závažnou infekci krve, přístroj dokázal detekovat významné změny imunitních buněk. To ukazuje jeho potenciál pro včasnou detekci infekcí.

BLIPI je přenosné zařízení, které může poskytovat výsledky na oddělení nebo na jednotce intenzivní péče o novorozence, čímž odpadá potřeba přepravovat vzorky krve do laboratoře a umožňuje snadnou implementaci v zařízeních s omezenými zdroji nebo ve venkovských zdravotnických zařízeních. Významně je, že BLIPI potřebuje jen jednu kapku krve, a to 1/20 objemu krve, než vyžadují stávající metody. Tyto rychlé výsledky mohou pomoci lékařům činit včasná, život zachraňující rozhodnutí v kritických situacích, jako je sepse nebo NEC, kde je včasná léčba životně důležitá.

Budoucí výzkum se zaměří na větší klinické studie k ověření diagnostické přesnosti BLIPI v různých populacích novorozenců s různými věkovými skupinami a zdravotními stavy. Vědci také plánují zdokonalit konstrukci zařízení pro široké přijetí v nemocnicích po celém světě, čímž poskytnou tolik potřebné diagnostické řešení pro zranitelné kojence přímo u jejich postýlky. Kromě nemocnic by farmaceutické společnosti a výzkumní pracovníci mohli také využít BLIPI v klinických studiích k posouzení imunitních reakcí na neonatální terapie v reálném čase – což je potenciální změna hry pro výzkum a vývoj v pediatrické medicíně.