Ена Хасељић из Градачца у групи је америчких студената који су осмислили прототип уређаја за бржу и једноставнију дијагностику сепсе. За свој изум већ су добили златну медаљу на међународном такмичењу из синтетичке биологије.

Ена Хасељић из Градачца средњошколске дане провела је првенствено у Гимназији Мустафа Новалић у Градачцу, а затим и у Колеџу уједињеног свијета (УWЦ) у Мостару. Након тога животна жеља за генетским савјетовањем и истраживањем одвела ју је на Универзитет Роцхестер у Неw Yорку, гдје се тренутно налази на четвртој години додипломског студија у области молекуларне генетике.

Жеља за креирањем уређаја за лакшу дијагностику абнормалности код пацијената спојила ју је са још 11 студената који су заједничком комбинацијом знања из биологије, хемије, математике, физике и инжињерства дошли до успјеха. Наиме, у периоду од фебруара до новембра ове године тим је развио и направио прототип уређаја налик на рукав за бољу дијагностику сепсе.

Све је почело пријавом на међународно такмичење у генетичком инжињерингу машина, познатом као Интернатионал Генетицаллy Енгинееред Мацхине (иГЕМ), кроз које тимови имају задатак да развију пројекте који рјешавају проблеме из стварног свијета, а морају бити функционално и друштвено значајни.

Уређај за мјерење биомаркера у зноју

У пројекту “Био-Спире” тим од 12 студената комбинирао је потребу за континуираним праћењем биомолекула с недавним открићима многих дијагностички корисних биомаркера у зноју. Успјели су развити уређај који мјери и извјештава о концентрацијама групе биомаркера који се налазе у зноју.

“Наши рецептори за биомаркере су везани за графен, што резултира промјеном проводљивости када се биомаркери вежу за рецепторе. Биомаркери су твари, структуре или процеси који се могу измјерити у тијелу и утјецати или предвидјети појаву болести. Овај носиви биосензор ће омогућити квантитативно очитавање и правовремену дијагнозу стања нашег модела – сепсе”, каже Хасељић у разговору за Клиx.ба, која је у тиму обављала позицију хардверске менаџерице.

Сепса представља опасно стање које је резултат претјераног имунолошког одговора на инфекцију. Хитна дијагноза је веома важна, јер чак и мало кашњење у лијечењу може драматично погоршати стање пацијента.

“Тренутно, многи биомаркери на које се ослањамо да бисмо дијагностицирали сепсу захтијевају инвазивне процедуре као што је вађење крви, а потреба за лабораторијском обрадом увелико одгађа дијагнозу и лијечење. За разлику од крви, зној је неинвазиван медиј за сакупљање, а за разлику од пљувачке или урина, биомаркери у зноју могу се континуирано анализирати тако да здравствени радници могу бити обавијештени ако/када се концентрације биомаркера пацијента драматично промијене. Нивои биомаркера у крви и зноју обично су у корелацији, тако да промјене у количини биомаркера у зноју указују на промјене у крви. Промјена нивоа биомаркера у пацијентовом зноју може указивати на погоршање стања пацијента, због чега је важно правовремено доставити ту информацију љекару”, појашњава нам ова млада студентица.

Осмишљени сензор користи аптамере за праћење концентрације биомаркера. Иначе, аптамери су ланци једноланчане ДНК или РНК, који се могу специфично везати за молекуле, као што су протеини у случају овог пројекта.

“Када аптамери реагују са својим циљним молекулама, биосензор ће приказати концентрацију биомаркера у програму који се лако чита и поруку која показује постоји ли потенцијални ризик од сепсе, како би здравствени радници могли пратити промјене у концентрацијама. Док је циљ нашег пројекта да направимо биосензор који је користан за различита стања, одлучили смо одабрати једну болест као модел и доказ концепта, тако да је наш пројект првенствено усмјерен на дијагностицирање сепсе код постоперативних пацијената”, додаје Хасељић.

Значај овог изума, који је доживио своје прототипирано издање, препознао је и жири, наградивши га златном медаљом и номинацијом за најбољи дијагностички пројект, најбоље образовање и најбољи хардвер. Свака номинација значи да су били међу пет најбољих тимова у одређеној категорији. Осим тога, Хасељић истиче да је њен тим био други најбољи у Сјеверној Америци.

Сепса годишње усмрти 270.000 Американаца

Према истраживањима, сваке године отприлике 1,7 милиона одраслих Американаца развије сепсу, а 270.000 људи заврши с леталним исходом. Ово стање такођер задеси и једну трећину свих пацијената који премину у америчким болницама, а на његово лијечење Сједињене Америчке Државе су само 2013. године потрошиле оквирно 24 милијарде долара.

“Колико год да су ове статистике страшне за богате земље попут САД-а, проблем је још тежи у сиромашнијим земљама. Наиме, 85 посто случајева сепсе широм свијета јавља се у земљама с ниским средњим приходима”, наставља Хасељић.

Најпоузданија техника за дијагностицирање сепсе је хемокултура. Нажалост, ова процедура траје 24 сата и често је непоуздана. Управо ту је препознат значај “Био-Спире” уређаја, који би могле користити болнице на пацијентима након операције.

“На основу приједлога медицинских стручњака с којима смо се до сада срели, знали смо да би наш уређај требало имплементирати у контролиранијем окружењу које би омогућило медицинским стручњацима да буду сигурнији да промјене у биомаркерима заправо указују на почетак сепсе. Због овог савјета одлучили смо да наш уређај прво прилагодимо постхируршким пацијентима. Међутим, свјесни смо да око 80 посто пацијената развије сепсу изван болнице. Ови пацијенти долазе у хитну помоћ гдје је њихове симптоме много теже утврдити као сепсу, јер симптоми сепсе су врло слични симптомима других стања, као што је срчани удар. Прилагођавање нашег уређаја поставкама хитне помоћи један је од наших будућих праваца, као начин да још више смањимо смртност од сепсе”, појашњава Хасељић.

Детаљ из лабароторије / Фото: Клиx

Уређај би коштао 376 америчких долара

Како би осигурали максималну релевантност и кориштење производа, тим је узео у обзир и опће потребе свјетске популације за смањењем смртности од сепсе, као и слојевите аспекте пројекта, који би га учинили популарним производом.

“Наша главна брига била је да уређај буде што исплативији. Да бисмо то урадили, консултовали смо различите професоре инжињерства како бисмо створили исплатив оквир за уређај. Користили смо силициј као материјал, јер га је лако набавити, чист је и савитљив, сличан материјал се користи за праћење можданих таласа након операције. То је значило да је материјал већ тестиран у здравственим установама и да су га одобриле медицинске сестре, за једноставну употребу и видљивост коже пацијента. Надаље, дизајнирали смо наш уређај тако да се један уређај може прилагодити различитим величинама, укључујући баријатријску и педијатријску, а укупни трошкови производње су оквирно 376 америчких долара”, истиче Хасељић.

Да би били сигурни да је аптасензор заиста иновативан уређај, сигуран за употребу код пацијената и одобрен за дистрибуцију, морат ће проћи кроз процес одобрења Управе за храну и лијекове (ФДА).

“Дистрибуција нашег производа ће бити усмјерена на болнице широм свијета. Након одобрења ФДА моћи ћемо произвести производ и рекламирати га болницама као иновативни алат за употребу у јединици интензивне његе за пацијенте након операције. Поред ниже цијене производње за разлику од сличних уређаја, болничким стручњацима ће бити пружени конкретнији додатни подаци за процјену стања пацијената. Представници Центра за иновације и Медицинског центра Универзитета у Роцхестеру савјетовали су нас како да пружимо најјасније упуте о кориштењу нашег уређаја, укључујући упуте корак по корак о томе како ставити рукав на пацијента, замијенити унутрашње дијелове (аптамере и електроде на стакленом предмету), повезивање навлаке са софтвером и чишћење силиконског језгра за кориштење од сљедећег пацијента. Детаљна упутства ће осигурати правилну употребу нашег аптасензора, веће задовољство корисника, као и минимизирати екстерну технолошку подршку коју би наш тим требао пружити корисницима”, наводи Хасељић.

С друге стране, говорећи о свом универзитетском усмјерењу, ова Босанка наводи да молекуларна генетика представља занимљиву комбинацију биологије и генетике, пружајући могућност проучавања структуре и функције гена на молекуларном нивоу.

“Генетика је научна студија о генима и наслијеђу – о томе како се одређени квалитети или особине преносе с родитеља на потомство као резултат промјена у ДНК секвенци. Ген је сегмент ДНК који садржи упуте за изградњу једног или више молекула који помажу тијелу да функционише. Истраживачи процјењују да људи имају око 20.000 гена, а промјене у само једном гену могу драматично утјецати на нечији живот”, каже нам она.

Појашњава и да промјене у генима могу спријечити ген да ради свој посао на начин на који би иначе радио. Неке разлике у ДНК, напримјер, могу довести до погрешно формираних протеина који не могу обављати своје функције. Такођер, генетске варијације могу утјецати на то како људи реагују на одређене лијекове или на вјероватноћу да особа развије болест.

“Будући да родитељи преносе своје гене на своју дјецу, неке болести имају тенденцију да се групишу у породицама, слично другим наслијеђеним особинама. Разумијевање генетске основе људске болести један је од најважнијих разлога за проучавање људског генома. Иако се многи генетски поремећаји не могу лијечити, рана дијагноза може помоћи побољшању квалитета живота или чак продужити животни вијек обољелих. Тренутна клиничка испитивања генетских терапија за цистичну фиброзу, хемофилију и друге генетске поремећаје обећавају евентуалне третмане који обољелима могу пружити живот без симптома. Дијагностички тестови могу помоћи паровима да одлуче да ли да ризикују преношење специфичних гена повезаних с болестима на своју дјецу”, закључила је Хасељић.

Када је ријеч о плановима за будућност, за ову амбицозну Босанку одбрана докторске дисертације у САД-у један је од циљева, који би представљали наставак њеног рада на истраживањима у генетици.

Преузето: Армин Кендић / Босанка у групи америчких студената који су развили уређај за бржу дијагностику сепсе (клиx.ба)

Извор: bhdinfodesk.com