Diagnozowanie endometriozy może być wkrótce znacznie łatwiejsze dzięki nowemu domowemu testowi, który może wykryć biomarker choroby we krwi.
- Więcej ciekawych historii przeczytasz na stronie głównej „Newsweeka”
Dziękujemy, że jesteś z nami!
Foto: Newsweek
Prototyp testu o wysokiej czułości stworzony przez naukowców z Pennsylvania State University oferuje diagnozę w zaledwie 10 minut.
Chociaż urządzenie opracowane przez profesora Dipanjana Pana i jego zespół jest na razie prototypem, w przyszłości może doprowadzić do skrócenia czasu potrzebnego na zdiagnozowanie endometriozy „z wielu lat do kilku minut”.
Szacuje się, że endometrioza — choroba, w której błona śluzowa macicy rozrasta się poza nią — dotyka co najmniej 11 proc. kobiet.
Przewlekła choroba może powodować poważne objawy, silny ból, a w niektórych przypadkach przyczyniać się do niepłodności.
Diagnoza w 10 minut
Pan napisał w oświadczeniu, że wydzieliny menstruacyjne (krew i nabłonek) wydalane z macicy każdego miesiąca są często traktowane jako odpady medyczne, ale mogą pomóc we wcześniejszym i bardziej dostępnym wykrywaniu endometriozy.
— Za pomocą testu, który działa podobnie do znanych nam testów ciążowych, możemy pobrać krew menstruacyjną i przeprowadzić badanie w zaciszu własnego domu, uzyskując wyniki w ciągu 10 minut — dodał naukowiec.
Według Pana zdiagnozowanie endometriozy zajmuje średnio od siedmiu do 10 lat, co więcej może być jeszcze bardziej opóźnione w przypadku słabego dostępu do opieki zdrowotnej.
Prototypowy test zespołu Pana jest w stanie wykrywać HMGB1 — białko zaangażowane w rozwój i progresję endometriozy — we krwi okresowej z 500 proc. większą czułością niż istniejące metody laboratoryjne.
Dotychczasowe metody diagnostyczne obejmują dożylne badania krwi i analizy laboratoryjne wraz z badaniami obrazowymi i obszernym wywiadem z pacjentem.
— Obecnie jedyną ostateczną metodą leczenia endometriozy jest operacja laparoskopowa. Chociaż badanie krwi menstruacyjnej nie jest jeszcze standardowym narzędziem diagnostycznym w przypadku endometriozy, jest to aktywny obszar badań, który może zrewolucjonizować sposób diagnozowania i monitorowania choroby w przyszłości — wyjaśnił Pan.
— Dzięki naszej technologii mamy nadzieję zdemokratyzować zdrowie kobiet, dostarczając bardzo potrzebne narzędzie do śledzenia początku lub progresji tej choroby w zaciszu własnego domu. Przewidujemy, że połączenie tej technologii z obserwacją objawów klinicznych pozwoli na wczesne wykrycie lub zdiagnozowanie endometriozy u nastolatek i starszych kobiet — powiedział prof. Pan.
Oprócz społecznej stygmatyzacji związanej z menstruacją i przewlekłym bólem, w diagnostyce endometriozy problemem są również koszty.
— Niedawne badanie wykazało, że średni koszt diagnostyki i leczenia dla kobiety z endometriozą wynosił około 30 tys. dolarów rocznie. To ogromne obciążenie finansowe może zostać zmniejszone [podobnie jak wstyd i izolacja z powodu stygmatyzacji], jeśli dostępny będzie dokładny test domowy — powiedział Pan.
Przełomowy borofen
Według Pana i jego naukowców test opiera się na nowej technice syntezy nanowarstw wykonanych z atomowo cienkiego materiału 2D zwanego borofenem.
Borofen jest pochodną pierwiastka chemicznego zwanego borem. Jest podobny do częściej badanego grafenu, lekkiego dwuwymiarowego materiału wykonanego z węgla.
Borofen ma jednak przewagę nad grafenem, ponieważ jest wysoce biokompatybilny i biodegradowalny. Zespół Pana przyznaje jednak, że wytwarzanie czystej formy materiału wiąże się z wyzwaniami.
W badaniu naukowcy zamienili rozpuszczalnik alkoholowy — stosowany w tradycyjnych metodach, ale nieodpowiedni do zastosowań biomedycznych — na wodę. Rozproszyli sproszkowany bor w wodzie, przekształcając go w „nieskazitelne” nanowarstwy. Następnie przymocowali do nich przeciwciała rozpoznające HMGB1.
„Rola borofenu polega tutaj na ułatwieniu procesu >>zamka i klucza<<. Ten nowy materiał dwuwymiarowy pomaga w orientacji >>zamka<<, czyli cząsteczki wychwytującej na powierzchni tych czujników, tak aby >>klucz<<, czyli białko docelowe (HMGB1) dla endometriozy, mógł się mocno związać. Mocne wiązanie zapewnia wysoką swoistość i czułość testu” – wyjaśnił Pan.
Pan i jego zespół wykorzystali wiele technik, aby sprawdzić, czy przeciwciała prawidłowo wychwytują białka i wiążą się z HMGB1. Następnie ułożyli nanosiatki w urządzeniu testowym, które wyświetla jedną linię, jeśli wynik jest negatywny lub dwie, jeśli wynik jest pozytywny.
Podobnie jak mocz w teście ciążowym, próbka krwi przepływa przez pasek testowy. Jeśli obecne są białka HMGB1, wiążą się one z przeciwciałami i przyciemniają pasek testowy.
Naukowcy dodali również do krwi okresowej różne stężenia białka i odkryli, że test może wykryć je w niskich stężeniach z pięciokrotnie większą czułością w porównaniu z istniejącymi testami laboratoryjnymi.
— Gdy nasza technologia zostanie dopracowana, może znacznie skrócić czas diagnozy z wielu lat do kilku minut. Naszym celem jest udostępnienie społeczeństwu zestawów w rozsądnej cenie, aby kobiety mogły wykonać test w domu i podzielić się wynikami z lekarzami, którzy zaoferują diagnozę i porady dotyczące dalszych kroków — stwierdził Pan.
— W tym momencie czeka nas kilka lat pracy. Zespół aktywnie poszukuje funduszy i partnerów do dalszego rozwoju testu. Uważam, że dzięki finansowaniu ten harmonogram może zostać skrócony — dodał.
Test może być nawet zintegrowany z wkładkami domacicznymi, umożliwiając dyskretne i wygodne monitorowanie poziomu HMGB1 również w domu.
Naukowcy planują następnie zwiększyć skalę badań klinicznych, jeszcze bardziej poprawić czułość urządzenia i rozszerzyć test, aby wykryć dodatkowe biomarkery chorób takich jak HPV i rak szyjki macicy.
Żródło: Natarajan, S., Dighe, K., Aditya, T., Saha, P., Skrodzki, D., Gupta, P., Gunaseelan, N., Krishnakumar, S., & Pan, D. (2025). Photoinduced Immobilization on Two-Dimensional Nano Borophene Spatially Orients Capture Antibody for Highly Sensitive Biological Interactions. ACS Central Science. https://doi.org/10.1021/acscentsci.5c00474
Tekst opublikowany w amerykańskim „Newsweeku”. Tytuł, lead i śródtytuły od redakcji „Newsweek Polska”.