To medyczna przełomowa historia, która zaczyna się długą linią.
Brian Grimberg pracował w klinice w Papui Nowej Gwinei, z frustracją obserwując, jak za drzwiami ciągnie się kolejka ludzi, którzy mają nadzieję na test na malarię. Analiza krwi każdej osoby zajęła prawie godzinę. Najwyraźniej nie dotrą do wszystkich.
Pomyślał, że musi być lepszy sposób.
Doprowadziło to do rozmów z Robertem Brownem, który podobnie jak Grimberg, jest badaczem na Case Western Reserve University w Cleveland. Brown jest tam profesorem fizyki, podczas gdy Grimberg jest adiunktem ds. Zdrowia międzynarodowego w Case Western's School of Medicine, ale ostatecznie skończyli współpracą nad projektem badawczym, który zaowocował urządzeniem, które może zrewolucjonizować sposób wykrywania i leczenia malarii na całym świecie.
„Wypróbowaliśmy wiele pomysłów”, mówi Grimberg, „ale ostatni jest zarówno najtańszy, jak i najbardziej skuteczny”.
Kilka magnesów i laser
To, co oni i ich zespół - w tym starszy badacz Robert Deissler i projektant mechaniczny Richard Bihary - wymyślili, nazywa się Detektorem Magnetooptycznym (MOD) i łączy magnesy i światło laserowe w celu ustalenia, w ciągu niecałej minuty, czy kropla krwi zawiera pasożyty malarii.
Grimberg wiedział, że zarażona krew jest bardziej magnetyczna niż zdrowa krew. Ponieważ pasożyty konsumują czerwone krwinki, pozostawiają po sobie produkt uboczny zwany hemozoiną, który zawiera cząsteczki żelaza. Czy to może, zastanawiał się, być kluczem do pomocy naukowcom w szybszym i dokładniejszym identyfikowaniu krwi za pomocą malarii?
Zaczął więc współpracować z Brownem, którego dział badał pola magnetyczne od wielu lat. To było w 2009 roku i, podobnie jak w przypadku wielu badań naukowych, przetestowali szereg podejść, które się nie sprawdzały. Następnie odkryli brakujący element: światło lasera.
Ze względu na żelazo zawarte w odpadach pasożytów naukowcy mogli użyć magnesów do manipulowania małymi kryształami i obracania ich. A kiedy zostały wyrównane w określony sposób, krew pochłonęła światło lasera, podczas gdy wiązka łatwo przechodziła przez próbkę od zdrowej osoby.
Zespół nadal udoskonalał swój wynalazek i ma teraz instrument, który jest nie tylko znacznie szybszy w wykrywaniu malarii niż istniejące metody, ale jest także przenośny i bardzo tani - dwie kluczowe cechy, gdy pracujesz w odległych wioskach. Każdy test kosztuje tylko około dolara, czyli około 50 procent mniej niż w przypadku mikroskopu. Sam MOD, niewiele większy od pudełka na buty, kosztuje około 500 USD.
„Dawno temu doszliśmy do wniosku, że jeśli stworzymy urządzenie, które wykrywa wszystko, ale kosztuje 100 000 USD, jest to w zasadzie bezużyteczne”, zauważa Grimberg. „Jeśli nie możesz go przenosić, wychodzić i pomagać ludziom, nikt go nie kupi. Chcieliśmy, żeby był świetny, ale musiał też być realistyczny. ”
Wciąż zabójca
Chociaż malaria nie jest już poważnym zagrożeniem dla zdrowia publicznego w większości krajów rozwiniętych, pozostaje druzgocącą chorobą nawet w 100 krajach, przy czym zagrożona jest połowa światowej populacji. Według Światowej Organizacji Zdrowia odpowiada za ponad 400 000 zgonów rocznie, w tym wiele małych dzieci.
Grimberg uważa, że głównym powodem, dla którego choroba jest tak uporczywa, jest fakt, że skupiono się na zwalczaniu rozprzestrzeniających się komarów, a nie na ludziach, którzy zostali zarażeni. Szkodniki nie rodzą się z pasożytem. Po prostu przekazują go od ludzkich nosicieli - wielu, którzy nawet nie wiedzą, że są chorzy - innym ludziom.
Wskazuje, że zawsze łatwiej było ścigać komary, rozpylając pestycydy na polach i bagnach lub w domach, niż identyfikując i lecząc wszystkich ludzkich nosicieli. Ale owady w dużej mierze się przystosowały i teraz mają tendencję do pozostawania poza opryskiwanymi domami, mówi. Dla Grimberga bardziej efektywnym podejściem byłoby przetestowanie całych społeczności.
„Za pomocą opracowanego przez nas urządzenia możemy po raz pierwszy wejść do wiosek i przesłuchać wszystkich oraz móc powiedzieć ludziom:„ Masz trochę malarii i chcemy cię wyleczyć ”, mówi Grimberg.„ Eliminowalibyśmy ten rezerwuar choroby, abyś mógł mieć tyle komarów, ile chcesz, i nie byliby w stanie przenosić malarii.
MOD jest już testowany w terenie w Kenii i Peru, a od przyszłego miesiąca będzie używany do kontroli trzech całych wiosek w Kenii. Wszyscy nosiciele malarii zostaną zidentyfikowani i poddani leczeniu, a wyniki zostaną następnie porównane z podobnymi wioskami, w których urządzenie nie jest używane.
Trudno powiedzieć, kiedy to urządzenie może być szeroko stosowane w walce z malarią. Znaczący krok został zrobiony zeszłej wiosny, kiedy Hemex Health, firma z Oregonu, która koncentruje się na globalnych problemach zdrowotnych, zakupiła licencję na technologię. Ale wciąż jest wiele testów do zrobienia, a Grimberg wie, że będzie musiał zrobić wiele demonstracji w klinikach polowych, aby przekonać urzędników służby zdrowia o jego skuteczności.
„Zawsze istnieje pewien opór wobec nowego podejścia” - przyznaje. „Ale szybkość naszego urządzenia jest naprawdę kluczem. Jeśli chcesz wyeliminować malarię, musisz być w stanie znaleźć ostatnią zainfekowaną osobę. I trudno to teraz zrobić. ”
Ich praca nad MOD już jednak zyskała znaczące uznanie społeczne. Tej jesieni otrzymali nagrodę Patents for Humanity Award od amerykańskiego Urzędu Patentowego i Znaków Towarowych, aw listopadzie zostali uhonorowani podczas uroczystości w Białym Domu. Zespół złożył wniosek o patent na urządzenie.
Ale dwaj wiodący naukowcy czerpią tyle samo satysfakcji z tego, jak dobrze działała ich długa współpraca. Grimberg zwraca uwagę, że wiedza Browna i jego tło z polami magnetycznymi pozwoliły im zbadać wiele różnych pomysłów, zanim mieli wystarczająco jeden konkretny wniosek, aby ubiegać się o grant. I Brown twierdzi, że projekt MOD doprowadził do badań nad nowymi zastosowaniami kryształów magnetycznych w innych chorobach.
„To była cudowna historia o podstawowych badaniach na uniwersytecie i ich zdolności do zastosowania ich do wielu rzeczy”, mówi. „Wspaniałe jest to, że siedzimy tutaj, pracując nad podstawowymi rzeczami i od czasu do czasu można je zastosować do rozwiązywania dużych problemów w społeczeństwie. To dla nas cudowna rzecz. ”
