Mobilna diagnostyka malarii zawleczonej w warunkach nieendemicznych
Analiza wideo i szybkie testy jako wsparcie decyzji klinicznych
Malaria pozostaje najbardziej śmiertelną chorobą pasożytniczą na świecie. Choć nie jest chorobą endemiczną w krajach takich jak Hiszpania, każdego roku diagnozuje się tam przypadki importowane u osób powracających z regionów, w których zakażenie występuje powszechnie. U tych pacjentów może dochodzić do szybkiego rozwoju ciężkich postaci choroby, jednak identyfikacja osób obarczonych najwyższym ryzykiem nie zawsze jest łatwa, zwłaszcza w warunkach ograniczonego doświadczenia klinicznego i niespecyficznych objawów początkowych.
Najnowsze badanie prowadzone przez zespół naukowców z Universitat Rovira i Virgili (URV) oraz ISGlobal (Barcelona Institute for Global Health), ośrodka wspieranego przez Fundację “la Caixa”, doprowadziło do opracowania nowego narzędzia odpowiadającego na to wyzwanie. Jest to system wykorzystujący telefon komórkowy, który łączy szybkie testy diagnostyczne z analizą wideo. Rozwiązanie to umożliwia nie tylko wykrycie zakażenia w czasie krótszym niż sześć minut, ale również przewidywanie, u których pacjentów może dojść do rozwoju ciężkich postaci malarii.
Badanie, opublikowane w czasopiśmie Biosensors and Bioelectronics, koncentruje się na analizie dwóch biomarkerów produkowanych przez pasożyta malarii. Pierwszym z nich jest białko PfHRP2, swoiste dla Plasmodium falciparum, gatunku najczęściej odpowiedzialnego za najcięższe postacie choroby. Drugim jest enzym pan-laktatodehydrogenaza (pan-pLDH), obecny u przedstawicieli rodzaju Plasmodium spp.. Wykorzystując laboratoryjne testy immunologiczne oraz testy przepływowe typu lateral flow, podobne do tych stosowanych w czasie pandemii COVID-19, naukowcy porównali zdolność obu markerów zarówno do rozpoznania malarii, jak i do identyfikacji przypadków o ciężkim przebiegu.
Wyniki wykazały, że choć PfHRP2 cechuje się bardzo wysoką dokładnością w potwierdzaniu zakażenia, to biomarker pan-pLDH jest szczególnie przydatny w identyfikacji pacjentów zagrożonych ciężkim przebiegiem choroby, nawet gdy stosowany jest w prostych, szybkich testach diagnostycznych. „To odkrycie ma kluczowe znaczenie, ponieważ dostarcza istotnych informacji wspierających decyzje kliniczne bez konieczności stosowania zaawansowanej aparatury laboratoryjnej” – wyjaśnia Claudio Parolo, badacz Ramón y Cajal w Department of Chemical Engineering na URV oraz zewnętrzny współpracownik ISGlobal.
Dotychczas rozwiązanie to zostało zwalidowane w warunkach nieendemicznych, gdzie malaria występuje rzadko, lecz może mieć bardzo ciężki przebieg, a dostęp do specjalistycznych narzędzi diagnostycznych jest często ograniczony do ośrodków referencyjnych. Autorzy badania podkreślają jednak, że strategia ta może w przyszłości zostać przeniesiona również do regionów endemicznych, ponieważ opiera się na niskokosztowych szybkich testach i powszechnie dostępnej technologii telefonów komórkowych. Konieczna jest jednak dalsza walidacja skuteczności metody w tych warunkach, z uwzględnieniem różnic epidemiologicznych i klinicznych.
Badaniami kierował dr Claudio Parolo z ISGlobal, we współpracy z Danielem Camprubí, lekarzem International Health Service w Hospital Clínic de Barcelona. Prace stanowiły część rozprawy doktorskiej Julii Pedreira, doktorantki ISGlobal, a także były wspierane przez zespół data science koordynowany przez Paulę Petrone z Barcelona Supercomputing Center, który odpowiadał za ilościową analizę wyników.
Obecnie zespół kontynuuje prace nad walidacją wyników na większych grupach pacjentów oraz w rzeczywistych warunkach klinicznych. Celem jest doprowadzenie do sytuacji, w której w niedalekiej przyszłości prosty szybki test wykorzystujący telefon komórkowy stanie się standardowym narzędziem wczesnej identyfikacji i oceny ciężkości malarii importowanej.
Źródło: Biosensors and Bioelectronics, pLDH to identify severity in imported malaria: Implementing smartphone video analysis for rapid clinical decision-making
DOI: https://doi.org/10.1016/j.bios.2025.118228
