Je to lékařský průlomový příběh, který začíná dlouhou řadou.
Brian Grimberg pracoval na klinice v Papua-Nové Guineji a frustrovaně sledoval frontu lidí, kteří doufali, že budou testováni na malárii. Analýza krve každého člověka trvala téměř hodinu. Je jasné, že se nedostanou ke všem.
Musí existovat lepší způsob, pomyslel si.
To vedlo k rozhovorům s Robertem Brownem, který, stejně jako Grimberg, je vědcem na Case Western Reserve University v Clevelandu. Brown je profesorem fyziky, zatímco Grimberg je asistentem mezinárodního zdraví na Lékařské fakultě Case Western, ale nakonec spolupracovali na výzkumném projektu, který vyústil v zařízení, které by mohlo revolucionizovat způsob, jakým je malárie detekována a léčena po celém světě.
"Vyzkoušeli jsme spoustu nápadů, " říká Grimberg, "ale ten poslední je nejlevnější a nejefektivnější."
Několik magnetů a laser
To, co oni a jejich tým - včetně výzkumného pracovníka Roberta Deisslera a mechanického konstruktéra Richarda Biharyho - vynalezli, se nazývá magnetooptický detektor (MOD) a kombinuje magnety a laserové světlo, aby za méně než minutu určil, zda kapka krve obsahuje parazity malárie.
Grimberg věděl, že infikovaná krev je více magnetická než zdravá krev. Když paraziti konzumují červené krvinky, zanechávají za sebou vedlejší produkt nazývaný hemozoin, který obsahuje železné částice. Mohlo by to být klíčem k tomu, aby vědcům pomohli rychle a přesněji identifikovat krev s malárií?
Začal tedy pracovat s Brownem, jehož katedra výzkum magnetických polí zkoumá již řadu let. To bylo v roce 2009 a stejně jako u mnoha vědeckých výzkumů testovali řadu přístupů, které nevyčnívaly. Poté objevili chybějící komponentu: laserové světlo.
Kvůli železu v parazitovém odpadu mohli vědci pomocí magnetů manipulovat s malými krystaly a otáčet je. A když byly určitým způsobem vyrovnány, krev absorbovala laserové světlo, zatímco paprsek snadno prošel vzorkem od zdravého člověka.
Tým pokračoval v zdokonalování svého vynálezu a nyní má nástroj, který nejenže detekuje malárii, mnohem rychlejší než stávající metody, ale je také přenosný a velmi levný - dvě zásadní vlastnosti, když pracujete ve vzdálených vesnicích. Každý test stojí jen asi dolar, což je zhruba o 50 procent méně než u těch, kteří se spoléhají na mikroskop. Samotný MOD, ne mnohem větší než krabička na boty, stojí asi 500 dolarů.
"Už dávno jsme dospěli k závěru, že pokud vytvoříme zařízení, které dokáže detekovat všechno, ale stojí 100 000 dolarů, bylo to v podstatě zbytečné, " poznamenává Grimberg. "Pokud to nemůžete pohnout a jít ven a pomáhat lidem, nikdo si to nekoupí." Chtěli jsme, aby to bylo skvělé, ale také to muselo být realistické. “
Stále vrah
Přestože malárie již není ve většině vyspělých zemí významnou hrozbou pro veřejné zdraví, zůstává katastrofou až ve 100 zemích, kde je ohrožena polovina světové populace. Podle Světové zdravotnické organizace odpovídá ročně za více než 400 000 úmrtí, včetně mnoha malých dětí.
Grimberg věří, že velkým důvodem, proč je nemoc přetrvává, je to, že se zaměřuje spíše na eradikaci komárů, které ji šíří, než na lidi, kteří se nakazili. Škůdci se nenarodí s parazitem. Prostě to přenášejí z lidských nosičů - mnozí, kteří ani nevědí, že jsou nemocní - jiným lidem.
Poukazuje na to, že bylo vždy mnohem jednodušší jít za komáry postřikem pesticidů na pole a bažiny nebo uvnitř domů, než identifikovat a ošetřit všechny lidské nosiče. Hmyz se však do značné míry přizpůsobil a nyní má sklon zůstat mimo stříkané domy. Pro Grimberga by účinnějším přístupem bylo testování celých komunit.
"Se zařízením, které jsme vyvinuli, můžeme poprvé jít do vesnic a prosazovat všechny a být schopen lidem říkat:" Máte trochu malárie a chceme vás léčit, "říká Grimberg." Odstranili bychom tu rezervu nemoci, takže můžete mít tolik komárů, kolik chcete, a oni by nebyli schopni přenášet malárii. “
MOD je již testován v terénu v Keni a Peru a začátkem příštího měsíce bude použit k promítání tří celých vesnic v Keni. Všechny nosiče malárie budou identifikovány a ošetřeny a výsledky budou porovnány s podobnými vesnicemi, kde se zařízení nepoužívá.
Těžko říci, kdy lze zařízení široce použít k boji proti malárii. Loni na jaře byl učiněn velký krok, když společnost Hemex Health, společnost z Oregonu zaměřená na globální zdravotní problémy, zakoupila licenci na tuto technologii. Je však stále třeba provést mnoho testů a Grimberg ví, že bude muset udělat mnoho demonstrací na polních klinikách, aby přesvědčil zdravotníky o jeho účinnosti.
"Vždycky existuje určitý odpor vůči novému přístupu, " uznává. "Ale rychlost našeho zařízení je opravdu klíčová." Pokud chcete odstranit malárii, musíte být schopni najít poslední infikovanou osobu. A to je těžké udělat hned teď. “
Jejich práce na MOD však již získala významné veřejné uznání. Letos na podzim obdržela od US Patent and Tradem Office Office Patents for Humanity Award a v listopadu byla vyznamenána na ceremoniálu v Bílém domě. Tým požádal o patent na zařízení.
Oba vedoucí vědci se však spokojují s tím, jak dobře fungovala jejich dlouhá spolupráce. Grimberg poukazuje na to, že Brownovy znalosti a pozadí s magnetickými poli jim umožnily prozkoumat řadu různých nápadů, než měli dost konkrétního, aby mohli požádat o grant. A Brown říká, že projekt MOD vedl k výzkumu nových aplikací magnetických krystalů u jiných nemocí.
"Byl to nádherný příběh o základním výzkumu na univerzitě a jeho schopnosti aplikovat ho na spoustu věcí, " říká. „Skvělé je, že tu sedíme a pracujeme na základních věcech a čas od času je lze aplikovat na řešení velkých problémů ve společnosti. To je pro nás úžasná věc. “
