Η χημική της σύσταση μπορεί να οδηγήσει σε μη παρεμβατικά διαγνωστικά τεστ με πλήθος εφαρμογών
Η αναπνοή αποτελεί τη χημική «υπογραφή» του κάθε οργανισμού και μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη μη παρεμβατικών τεστ, πολύτιμων όσο εκείνων για το αίμα ή τα ούρα
Χημικές ουσίες που περιέχονται στην ανάσα του κάθε ανθρώπου φαίνεται ότι αποτελούν το μοναδικό «αποτύπωμά» του, αναφέρουν ερευνητές του Ελβετικού Ομοσπονδιακού Ινστιτούτου Τεχνολογίας στη Ζυρίχη. Αυτοί οι «μεταβολίτες» αποτελούν τα υποπροϊόντα της χημείας του σώματος, ωστόσο η μοναδικότητά τους δεν είχε αποδειχθεί ως σήμερα.
Χρήσιμο εργαλείο για τη διάγνωση ασθενειών
Με μελέτη τους στην επιθεώρηση «PloS ONE» οι επιστήμονες από τη Ζυρίχη υποστηρίζουν ότι η αναπνοή μας μπορεί να είναι εξίσου χρήσιμη στη διάγνωση ασθενειών με το αίμα ή τα ούρα μας. Μάλιστα, όπως λένε, με δεδομένο ότι ένα τεστ αναπνοής είναι μη παρεμβατικό και δίνει άμεσα αποτελέσματα, θα μπορούσε να αποδειχθεί ακόμη πιο βολικό σε περιπτώσεις όπως η χορήγηση αναισθησίας ή ο έλεγχος για ντόπινγκ.
«Δεν καταλαβαίνω για ποιον λόγο η ανθρώπινη αναπνοή δεν αποτελεί ήδη ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο μέσο ιατρικής διάγνωσης» ανέφερε ο επικεφαλής της μελέτης καθηγητής Ρενάτο Τσενόμπι στο βρετανικό ειδησεογραφικό πρακτορείο BBC και προσέθεσε: «Στην παραδοσιακή κινεζική ιατρική, οι γιατροί ελέγχουν τον σφυγμό, κοιτούν τη γλώσσα και μυρίζουν την ανάσα των ασθενών. Υπάρχουν επίσης εκπαιδευμένα σκυλιά τα οποία μπορούν να μυρίσουν στην αναπνοή τον καρκίνο με αρκετά καλά αποτελέσματα – ωστόσο οι σκύλοι δεν μπορούν να μας πουν ποια ακριβώς είναι τα ‘συστατικά’ της αναπνοής».
Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι ο ακριβής τύπος βακτηρίων που ευθύνονται για λοιμώξεις του αναπνευστικού συστήματος ή ακόμη και ο καρκίνος του στομάχου μπορούν να εντοπιστούν στην αναπνοή.
Η σταθερή «υπογραφή»
Εκείνο που έμενε να αποδειχθεί ήταν αν οι τα μεταβολικά υποπροϊόντα της αναπνοής εμφάνιζαν διαφορές μεταξύ ανθρώπων, αν ήταν μοναδικά για το κάθε άτομο, ώστε να μπορέσουν να αποτελέσουν διαγνωστικό δείκτη, ένα «αποτύπωμα» του καθενός μας. «Ηταν σημαντικό να αποδειχθεί αν υπάρχει ένα μοναδικό σήμα, σταθερό στον χρόνο για το κάθε άτομο» σημείωσε ο καθηγητής Τσενόμπι. «Αν το σήμα αυτό άλλαζε μέσα στην ημέρα ή αν άλλαζε σε περίπτωση που το άτομο έπινε καφέ ή κάπνιζε ένα τσιγάρο, τότε δεν θα είχε διαγνωστική αξία».
Η ερευνητική ομάδα από τη Ζυρίχη έλαβε δείγματα της εκπνοής 11 εθελοντών σε τέσσερις διαφορετικές χρονικές στιγμές μέσα στην ημέρα και επί εννέα ημέρες. Τα δείγματα αυτά αναλύθηκαν σε έναν φασματοσκόπο μάζας – μια συσκευή η οποία μετρά αποτελεσματικά τις μάζες όλων των χημικών συστατικών της αναπνοής.
Ορισμένα συστατικά, όπως ο ατμός του νερού ή το διοξείδιο του άνθρακα, ήταν τα ίδια σε όλους τους συμμετέχοντες, ωστόσο εκείνα που διέφεραν αποδείχθηκε ότι ήταν μοναδικά για το κάθε άτομο – και το σημαντικότερο παρέμεναν ίδια καθ’όλη τη διάρκεια των πειραμάτων.
Τα διαφορετικά μοναδικά μοτίβα
Σε προηγούμενη μελέτη τους που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό έντυπο «Chemical Communications» οι ίδιοι επιστήμονες είχαν αναλύσει την αναπνοή ενός από τα μέλη της ερευνητικής ομάδας. Όπως είδαν στην αναπνοή του συγκεκριμένου ατόμου εμφανιζόταν ένα διαφορετικό μοτίβο σε ό,τι αφορούσε τη μάζα χημικών ουσιών το οποίο φάνηκε να συνδέεται με τα φάρμακα για την επιληψία που λάμβανε ο επιστήμονας. Όταν μελετήθηκαν και άλλοι ασθενείς που λάμβαναν τα ίδια φάρμακα παρατηρήθηκε ακριβώς το ίδιο μοτίβο.
Προς μη παρεμβατικό τεστ με ποικίλες εφαρμογές
Με βάση αυτή τη νέα γνώση ανοίγει ο δρόμος για ένα μη παρεμβατικό τεστ το οποίο θα μπορεί να έχει διάφορες εφαρμογές. Θα καθίσταται δυνατό για παράδειγμα με ένα δείγμα της αναπνοής να προσδιορίζεται η ακριβής δόση αναισθησίας που χρειάζεται ένα άτομο πριν το χειρουργείο καθώς και να ελέγχονται οι αθλητές αμέσως πριν τον αγώνα σχετικά με το αν έχουν ντοπαριστεί. Τελικώς θα οδηγηθούμε στην εξατομικευμένη ιατρική η οποία θα βασίζεται στη χημική «υπογραφή» του κάθε οργανισμού.
Ο εξοπλισμός ελέγχου ο οποίος αυτή τη στιγμή είναι τεράστιος σε διαστάσεις αναμένεται να γίνει μικρότερος – για την ακρίβεια φορητός.
Προς το παρόν η ερευνητική ομάδα συνεργάζεται με πνευμονολόγους προκειμένου να ανιχνεύσει τις μοναδικές «υπογραφές» αναπνευστικών νόσων όπως το άσθμα και ο καρκίνος στην αναπνοή.
Πηγη
Με μελέτη τους στην επιθεώρηση «PloS ONE» οι επιστήμονες από τη Ζυρίχη υποστηρίζουν ότι η αναπνοή μας μπορεί να είναι εξίσου χρήσιμη στη διάγνωση ασθενειών με το αίμα ή τα ούρα μας. Μάλιστα, όπως λένε, με δεδομένο ότι ένα τεστ αναπνοής είναι μη παρεμβατικό και δίνει άμεσα αποτελέσματα, θα μπορούσε να αποδειχθεί ακόμη πιο βολικό σε περιπτώσεις όπως η χορήγηση αναισθησίας ή ο έλεγχος για ντόπινγκ.
«Δεν καταλαβαίνω για ποιον λόγο η ανθρώπινη αναπνοή δεν αποτελεί ήδη ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο μέσο ιατρικής διάγνωσης» ανέφερε ο επικεφαλής της μελέτης καθηγητής Ρενάτο Τσενόμπι στο βρετανικό ειδησεογραφικό πρακτορείο BBC και προσέθεσε: «Στην παραδοσιακή κινεζική ιατρική, οι γιατροί ελέγχουν τον σφυγμό, κοιτούν τη γλώσσα και μυρίζουν την ανάσα των ασθενών. Υπάρχουν επίσης εκπαιδευμένα σκυλιά τα οποία μπορούν να μυρίσουν στην αναπνοή τον καρκίνο με αρκετά καλά αποτελέσματα – ωστόσο οι σκύλοι δεν μπορούν να μας πουν ποια ακριβώς είναι τα ‘συστατικά’ της αναπνοής».
Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι ο ακριβής τύπος βακτηρίων που ευθύνονται για λοιμώξεις του αναπνευστικού συστήματος ή ακόμη και ο καρκίνος του στομάχου μπορούν να εντοπιστούν στην αναπνοή.
Η σταθερή «υπογραφή»
Εκείνο που έμενε να αποδειχθεί ήταν αν οι τα μεταβολικά υποπροϊόντα της αναπνοής εμφάνιζαν διαφορές μεταξύ ανθρώπων, αν ήταν μοναδικά για το κάθε άτομο, ώστε να μπορέσουν να αποτελέσουν διαγνωστικό δείκτη, ένα «αποτύπωμα» του καθενός μας. «Ηταν σημαντικό να αποδειχθεί αν υπάρχει ένα μοναδικό σήμα, σταθερό στον χρόνο για το κάθε άτομο» σημείωσε ο καθηγητής Τσενόμπι. «Αν το σήμα αυτό άλλαζε μέσα στην ημέρα ή αν άλλαζε σε περίπτωση που το άτομο έπινε καφέ ή κάπνιζε ένα τσιγάρο, τότε δεν θα είχε διαγνωστική αξία».
Η ερευνητική ομάδα από τη Ζυρίχη έλαβε δείγματα της εκπνοής 11 εθελοντών σε τέσσερις διαφορετικές χρονικές στιγμές μέσα στην ημέρα και επί εννέα ημέρες. Τα δείγματα αυτά αναλύθηκαν σε έναν φασματοσκόπο μάζας – μια συσκευή η οποία μετρά αποτελεσματικά τις μάζες όλων των χημικών συστατικών της αναπνοής.
Ορισμένα συστατικά, όπως ο ατμός του νερού ή το διοξείδιο του άνθρακα, ήταν τα ίδια σε όλους τους συμμετέχοντες, ωστόσο εκείνα που διέφεραν αποδείχθηκε ότι ήταν μοναδικά για το κάθε άτομο – και το σημαντικότερο παρέμεναν ίδια καθ’όλη τη διάρκεια των πειραμάτων.
Τα διαφορετικά μοναδικά μοτίβα
Σε προηγούμενη μελέτη τους που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό έντυπο «Chemical Communications» οι ίδιοι επιστήμονες είχαν αναλύσει την αναπνοή ενός από τα μέλη της ερευνητικής ομάδας. Όπως είδαν στην αναπνοή του συγκεκριμένου ατόμου εμφανιζόταν ένα διαφορετικό μοτίβο σε ό,τι αφορούσε τη μάζα χημικών ουσιών το οποίο φάνηκε να συνδέεται με τα φάρμακα για την επιληψία που λάμβανε ο επιστήμονας. Όταν μελετήθηκαν και άλλοι ασθενείς που λάμβαναν τα ίδια φάρμακα παρατηρήθηκε ακριβώς το ίδιο μοτίβο.
Προς μη παρεμβατικό τεστ με ποικίλες εφαρμογές
Με βάση αυτή τη νέα γνώση ανοίγει ο δρόμος για ένα μη παρεμβατικό τεστ το οποίο θα μπορεί να έχει διάφορες εφαρμογές. Θα καθίσταται δυνατό για παράδειγμα με ένα δείγμα της αναπνοής να προσδιορίζεται η ακριβής δόση αναισθησίας που χρειάζεται ένα άτομο πριν το χειρουργείο καθώς και να ελέγχονται οι αθλητές αμέσως πριν τον αγώνα σχετικά με το αν έχουν ντοπαριστεί. Τελικώς θα οδηγηθούμε στην εξατομικευμένη ιατρική η οποία θα βασίζεται στη χημική «υπογραφή» του κάθε οργανισμού.
Ο εξοπλισμός ελέγχου ο οποίος αυτή τη στιγμή είναι τεράστιος σε διαστάσεις αναμένεται να γίνει μικρότερος – για την ακρίβεια φορητός.
Προς το παρόν η ερευνητική ομάδα συνεργάζεται με πνευμονολόγους προκειμένου να ανιχνεύσει τις μοναδικές «υπογραφές» αναπνευστικών νόσων όπως το άσθμα και ο καρκίνος στην αναπνοή.
Πηγη
0 σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου