Tuberkulóza (TB) Zůstává po celém světě jednou z nejsmrtelnějších nemocí a každoročně způsobuje více než 10 milionů nových infekcí. Odhaduje se, že v Indii se vyskytuje přibližně 28% nových případů TB na světě. Odhaduje se, že 5 je lakh úmrtí se vyskytuje v důsledku TB každý rok v zemi, což je asi jednu smrt TB každou minutu. Navzdory významnému lékařskému pokroku zůstává detekce TBM hlavní výzvou, zejména u vzdálených a nedostatečně obsluhovaných populací.
Vláda Národní program Eliminace TB (NTEP) se zaměřil na vymýcení TB v Indii do roku 2025, pět let před globálním cílem roku 2030, ale šance na to vypadají bezútěšně. Navzdory Indie TB Zpráva 2024 Odhalení 16% snížení výskytu TB (nové případy, které se každoročně vyskytují) a 18% pokles smrti související s TB od roku 2015, zůstává eliminace výzvou.
Tradiční diagnostické techniky často nedokážou detekovat TB ve svých raných fázích, zejména u dětí a lidí s nízkým bacilárním zatížením (M. tuberkulóza Koncentrace přítomná ve vzorku sputa). To znamená, že mnoho případů může být nezjištěno, což přispívá k šíření nemoci. Mnoho lidí také není ochotny hledat druhou diagnózu, pokud byl první výsledek testu negativní a často je diagnostikován pouze v pozdních stádiích. Dalším problémem jsou pomalé a nedostatečné diagnostické zařízení: Obyvatelé venkovských a odlehlých oblastí musí cestovat na dlouhé vzdálenosti, aby mohli testovat. Zatímco vláda uvolnila léčbu TB, cestování je pro pacienty často velkými náklady. To je místo, kde by možná inovativní přístupy mohly významně změnit.
Africké obří krysy v diagnostice TB
Jednou takovou iniciativou je Apopo, nezisková organizace se sídlem v Tanzanii a pracuje v 11 zemích, která školí africké obří krysy (přezdívané Herorats), aby detekovala TB ve vzorcích sputu. „Tyto krysy mají vynikající schopnost čichat onemocnění kvůli jejich citlivým čichovým receptorům,“ říká Tefera Agizew, vedoucí tuberkulózy v Apopo. Krysy, jak říká, prokazují pozoruhodnou přesnost, zejména při detekci případů, které tradiční metody často chybí, slouží jako sekundární diagnostický nástroj. Jejich schopnost rychle a přesně identifikovat TBC pomáhá zlepšit včasnou diagnózu a omezit přenos zejména v oblastech s omezenými zdroji zdravotní péče. Krysy, říká, že Dr. Agizew úspěšně transformoval diagnózu TB ve třech zemích: Tanzanie, Mozambik a Etiopie.
Krysy, chované a živené v zařízení, podstoupí přísný výcvikový proces, počínaje pouhými dvěma až tři měsíce, trvající až devět měsíců | Foto kredit: Apopo Herorats přes Instagram
Krysy, chované a živené v zařízení, podstoupí přísný výcvikový proces, počínaje pouhými dvěma až tři měsíce, trvající až devět měsíců. Jsou vystaveny vzorkům sputa, a když úspěšně identifikují vzorky pozitivní na TB, vědci signalizují svůj úspěch kliknutím na zvuk, následovanou odměnou koktejlu vyrobeného z avokáda, pozemních pelet a banánů. Tato pozitivní posílení pomáhá zdokonalovat jejich dovednosti. Je pozoruhodné, že 100 vzorků může být testováno za pouhých 20 minut, což je proces, který obvykle bere technika tři až čtyři dny pomocí konvenční mikroskopie sputum.
Potravinové návyky potkanů jsou jinak kontrolovány. Jsou krmeny během a po testování. Každé ráno zaměstnanci Apopo shromažďují vzorky testovacích vzorků z přímo pozorované terapie (DOT) zařízení pro přehodnocení. Vzorky jsou umístěny pod deset čichajících otvorů do obdélníkové komory (205 cm x 55 cm x 55 cm) a hodnoceny průměrně pěti krysy denně. Krysy, které jsou vyškoleny prostřednictvím operačního kondicionování, signalizují pozitivní odezvu tím, že drží nos ve vonné díře po dobu tří sekund nebo déle. Prtoři tyto odpovědi monitorují a zaznamenávají a vzorky pozitivní na potkany jsou dále analyzovány pomocí mikroskopie ZieHL-Neelsen (Zn) a fluorescenční mikroskopie.
Krysy, které jsou vyškoleny prostřednictvím operačního kondicionování, signalizují pozitivní odezvu tím, že drží nos ve vonné díře po dobu tří sekund nebo delší | Foto kredit: Apopo Herorats přes Instagram
Studie Publikováno v BMC infekční onemocnění Loni v dubnu prokázal, že tyto krysy dokázaly detekovat zvýšené případy tuberkulózy u dětí i dospělých v Tanzanii. TB je obecně obtížné detekovat u dětí, ale krysy ji identifikovaly dvojnásobkem rychlosti ve srovnání s konvenčním testováním, uvedla studie. Studie se zaměřila na 35 766 pacientů, z nichž 5,3% (1900/35 766) bylo pozitivních na skvrny a 94,7% (33 866/35 766) bylo rozmazání nebo xpert-negativy. Z těch, kteří mají negativní výsledky, bylo zjištěno 2 029 případů TBC pomocí potkanů, které by jinak byly zmešceny, uvedl papír. „Mohli by zjistit šestkrát více, když je bacilární zátěž skromná nebo 1+ ve srovnání s 2+ nebo 3+ u dětí i dospělých,“ říká Dr. Agizew, který byl také hlavním výzkumníkem studie. Probíhají další studie na potkanech detekující TBC rezistentní na léčivo.
Detekce nemocí zvířaty
Africké obří krysy nejsou jedinými zvířaty schopnými detekovat onemocnění a TBC není jediná onemocnění, kde byla zvířata použita. Některá zvířata vynikají tam, kde technologie zaostává. Například psi se široce používají: mají mezi 125 miliony a 300 milionů čichových receptorů a speciální smyslový orgán zvaný Jacobsonův orgán umístěný v jejich nosní průchodu, speciálně navržený k detekci feromonů a dalších chemických signálů. Některý výzkum naznačuje, že vyškolení psi mohou být schopni identifikovat Parkinsonovu nemoc.
Na rozdíl od psů, kteří vyžadují rozsáhlý trénink, se mravenci učí rychle a levně, což z nich činí slibnou alternativu pro detekci rakoviny. „Hmyz nám může pomoci rychleji vyvinout diagnostické nástroje,“ říká Debajit Saha, docent na Michigan State University, USA a Francouzská studiePublikováno v Věda přímézjistili, že mravenci detekovali rakovinné buňky za tři dny pomocí chemických podnětů a odměny cukru. Jejich schopnost rozlišit typy rakoviny zdůrazňuje jejich lékařský potenciál. „Naše zjištění naznačují, že mravenci mohou sloužit jako rychlé, proveditelné a méně pracné životní nástroje pro detekci biomarkerů rakoviny,“ říká hlavní výzkumný pracovník Baptiste Piqueret z Laboratoire d’Etologie expérimentale et srovnávací.
Další makrosmatický druh (jeden s vysoce rozvinutým čichem), včely mají vysoce citlivé čichové anténní laloky. Výzkum Debajit Saha ukazuje, že mohou detekovat rakovinu plic pomocí syntetických biomarkerů (umělý lidský dech, který obsahuje rakovinné pachy). Neurální aktivita v anténovém anténním laloku se mění v reakci na rakovinu a nerakovinné vzorky, rozlišující mezi rakovinou plic s malými buňkami (SCLC) a nestmalkou buněčným karcinomem plic (NSCLC) s 88% přesností.
Dr. Saha a jeho tým se snaží vyvinout diagnostický nástroj schopný detekovat rakovinu plic v rané fázi-onemocnění, které lze v současné době detekovat pouze v pozdních stádiích. „Pole roste a stále se rozvíjí.“ Vědci se vracejí zpět k matce přírodě a aplikují to, co se z těchto zvířat učíme, “říká Dr. Saha.
Indický scénář
Vzhledem k tomu, že Indie se stále potýká s vysokou mírou nediagnostikovaných TB, zejména v nedostatečně obsluhovaných oblastech, může být „Heroraty“ řešením?
Specialisté na tuberkulózu věří, že to může fungovat. „Práce“ Herorats „zní fascinující a lze je považovat za sekundární diagnózu, ale zda může být implementován v Indii nebo ne, může určit pouze NTEP,“ říká Dewraj Sarkar, okresní důstojník TB, Darjeeling, West Bengal.
Rajendra Kumar, státní důstojník TB Chandigarhu, věří, že integrace detekce TB založené na potkanech do NTEP by mohla významně zvýšit detekci případů, zejména u dětí a pacientů s negativními skvrnami. „Nákladová efektivita, rychlost a přesnost vyškolených afrických obřích potkanů z nich činí životaschopným sekundárním screeningovým nástrojem ve vysokých oblastech TB-Burden,“ říká. Postupný přístup, který začíná ve vybraných oblastech a státech s vysokou TB, následovaný kontrolovanou expanzí, by mohl zajistit proveditelnost a účinnost, dodává.
„Pokud centrální divize TB převezme iniciativu ke spolupráci s Apopem a implementujte program, pomůže to státům vysokých zábradlí, jako je Maharashtra, aby zjistily případy rychleji,“ říká Sandeep Sangale, STO z Maharashtra.
Dr. Agizew říká, že doufá, že oživí diskuse, které byly přerušeny pandemií Covid-19, aby zavedly tyto vyškolené krysy do Indie jako sekundární diagnostické nástroje a zdůraznily, že tato spolupráce by mohla výrazně urychlit diagnózu, zachránit životy a možná podpořit úsilí země o eradikování TB.
(Nelalanjana Rai je nezávislý novinář zahrnující globální zdraví, domorodé komunity, inovace a environmentální problémy. Neelanjana189@gmail.com)
Publikováno – 28. února 2025 05:00
