Βιολογικοί αισθητήρες μπορεί να βοηθήσουν τους ιατρούς στην εξατομικευμένη θεραπεία των ασθενών τους

Τι είναι οι βιοαισθητήρες;

Ο όρος «βιοαισθητήρας» είναι συντομία του όρου «βιολογικός αισθητήρας». Η συσκευή αποτελείται από έναν μορφοτροπέα και ένα βιολογικό στοιχείο που μπορεί να είναι ένα ένζυμο, ένα αντίσωμα ή ένα νουκλεϊκό οξύ. Το βιοστοιχείο αλληλεπιδρά με το προς έλεγχο στοιχείο και η βιολογική απόκριση μετατρέπεται σε ηλεκτρικό σήμα από τον μορφοτροπέα.

Βιοαισθητήρες και δεδομένα απόκρισης ασθενούς σε θεραπεία

Για την καταπολέμηση διαφόρων ασθενειών, όπως του καρκίνου, οι ασθενείς συχνά υποφέρουν στο χρονικό διάστημα που απαιτείται μέχρι ο θεράπων ιατρός τους να τους ενημερώσει αν η θεραπεία που ακολουθούν αποδίδει. Το πρόβλημα πηγάζει από την αδυναμία παρακολούθησης της εξέλιξης της νόσου σε πραγματικό χρόνο. Τη λύση στο πρόβλημα αυτό έρχεται να δώσει η Glympse Bio, μια νεοσύστατη εταιρεία που ξεκίνησε από το εργαστήριο της Sangeeta Bhatia, ο καθηγητής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Επιστήμης Υπολογιστών John J. και η Dorothy Wilson του MIT και διευθύντρια του Marble Center for Cancer Nanomedicine. Στόχος τους είναι να “ρίξουν φως” στη δραστηριότητα των ιστών των ασθενειών χρησιμοποιώντας μικροσκοπικούς συνθετικούς βιοαισθητήρες. Μετά την έγχυση στο σώμα, οι βιοαισθητήρες ταξιδεύουν στο σημείο της νόσου και μετρούν τις πρωτεϊνικές αλλαγές που σχετίζονται με την ασθένεια. Οι βιοαισθητήρες στη συνέχεια απεκκρίνονται στα ούρα και αναλύονται χρησιμοποιώντας τυπικές εργαστηριακές τεχνικές.

Η τεχνολογία αυτή δίνει τη δυνατότητα ανίχνευσης, παρακολούθησης της ασθένειας και εξατομικευμένης θεραπείας για τον ασθενή με μεγαλύτερη ασφάλεια, παρέχοντας στους θεράποντες ιατρούς βιολογικά δεδομένα από το σημείο της βλάβης.

Όταν ένας ασθενής ξεκινάει θεραπεία με ένα συγκεκριμένο φάρμακο, είναι σαν να ξεκινάει ένα παιχνίδι αναμονής. Δεν μπορεί να κάνει κάτι, απ το να περιμένει αν θα ανταποκριθεί στη φαρμακευτική αγωγή. Με την εξέλιξη της τεχνολογίας αυτής όμως θα παρέχονται πληροφορίες σε κλινικούς ιατρούς και ασθενείς νωρίτερα.

Η Glympse ολοκλήρωσε πρόσφατα μια κλινική δοκιμή Φάσης 1 των βιοαισθητήρων σε ασθενείς με μη αλκοολική στεατοηπατίτιδα (NASH), μια πιθανώς θανατηφόρα ηπατική νόσο που εκτιμάται ότι επηρεάζει περίπου το 12% των ενηλίκων στις ΗΠΑ. Επειδή η τρέχουσα διαδικασία για τη διάγνωση της NASH περιλαμβάνει δειγματοληψία του ήπατος και βιοψία, συχνά παραμένει μη ανιχνεύσιμη, έως ότου η ασθένεια φτάσει σε πιο προχωρημένα στάδια.

Η Glympse συντονίζει, επίσης, τους βιοαισθητήρες της για να παρακολουθεί την εξέλιξη ορισμένων καρκίνων, λοιμώξεων και φλεγμονών. Η επιτυχία σε αυτούς τους τομείς θα δώσει στις εταιρείες ανάπτυξης φαρμάκων, ιατρούς και ασθενείς ένα ισχυρό νέο εργαλείο για την καταπολέμηση μιας σειράς απειλητικών για τη ζωή ασθενειών.

Με την πλατφόρμα αυτή ανοίγουν πολλά διαφορετικά σύμπαντα, όπως χαρακτηριστικά αναφέρει και η CEO της Glympse, Caroline Loew ειδικά για ασθένειες που είναι δυσκολο να διαγνωστούν. Σε τομείς όπως γρήγορης διάγνωσης, αποτελεσματικής θεραπείας, ανάπτυξης νέων φαρμάκων, οι βιοαισθητήρες θα καλύψουν ένα μεγάλο κενό.

Μια πλατφόρμα με δυνατότητες

Μέσω της συνεργασίας της με την Gilead, η τεχνολογία της Glympse αναμένεται να προχωρήσει φέτος σε δοκιμές αποτελεσματικότητας με ασθενείς με NASH. Οι δοκιμές αυτές βοηθούν στην προσέγγιση συλλογής ανέφικτων έως τώρα δεδομένων.

Μέσω της πλατφόρμας βιοαισθητήρων μπορεί να μετρηθεί η δραστηριότητα ενζύμων καλουμένων πρωτεασών, που μεταβάλλονται ποικιλοτρόπως σε πολλές ασθένειες. Μέσω της παρακολούθησής τους συλλέγονται πληροφορίες όχι μόνο για την απόκριση του οργανισμού στο φάρμακο, αλλά και το πως δρα το φάρμακο.

Στο μέλλον θα μπορεί να προσδιοριστεί εάν το φάρμακο ενεργοποιείται σε ένα σημείο εμπλοκής και να αναδειχθούν μηχανισμοί δράσης επειδή υπάρχει συγκεκριμένη δραστηριότητα πρωτεάσης που σχετίζεται με αυτό. Με την υπογραφή των πρωτεασών θα μπορεί να προσδιοριστεί αν η ασθένεια ανταποκρίνεται στη θεραπεία.

Αυτές οι γνώσεις θα βοηθήσουν τους θεράποντες ιατρούς να διαμορφώσουν τη θεραπεία, να ληφθούν αποφάσεις περίθαλψης για ασθενείς με βάση τόσο την απόκριση της νόσου σε πραγματικό χρόνο, όσο και τον τρόπο με τον οποίο η ασθένεια έχει ανταποκριθεί σε παρόμοιους ασθενείς σε παρόμοια στάδια θεραπείας.

Ιδιαίτερη αλλαγή θα επέλθει στην ανοσοθεραπεία κατά του καρκίνου, κατά την οποία οι ιατροί συχνά πορεύονται για μήνες με λίγες πληροφορίες μετά την έναρξη της θεραπείας.

Η γρήγορη διαστρωμάτωση των ασθενών στη σωστή θεραπεία είναι εξαιρετικά σημαντική. Κάθε μέρα που περνάει είναι σημαντική για αυτούς τους ασθενείς και μερικές φορές χρειάζεται να περιμένουν 9 έως 12 εβδομάδες για να δουν αν ανταποκρίνονται σε αυτά τα φάρμακα. Στις προκλινικές μελέτες των βιοαισθητήρων τα δεδομένα προσδιορίζονται μέσα σε 1 ή 2 εβδομάδες. Αυτό από μόνο του μπορεί να αλλάξει το «παιχνίδι».