يعد الاختبار أمرًا بالغ الأهمية لمعرفة سبب عدوى مجرى الدم ومكافحتها
(الإنتان هو مصطلح طبي يشير إلى الاستجابة الالتهابية الشديدة في الجسم نتيجة عدوى ميكروبية. يحدث الإنتان عندما تدخل البكتيريا أو الفيروسات أو الفطريات إلى مجرى الدم وتبدأ في التكاثر، مما يؤدي إلى استجابة مناعية مفرطة يمكن أن تتسبب في أضرار بالغة لأعضاء الجسم المختلفة).
عادةً ما تشمل أعراض الإنتان الحمى، والقشعريرة، وسرعة التنفس، وزيادة معدل ضربات القلب، وقد تتضمن أيضًا تغيرات في الحالة العقلية وانخفاض ضغط الدم.
ممرضة تحمل أنابيب من الدم المجمع من مريض . يمكن أن تعمل طريقة جديدة لاختبار الإنتان على تسريع العلاج الذي يستهدف البكتيريا المحددة التي تسبب عدوى الدم .
عندما تبدأ عدوى مجرى الدم ، يكون العلاج السريع أمرًا بالغ الأهمية - ولكن قد يستغرق الأمر عدة أيام لتحديد البكتيريا المسؤولة . أفاد الباحثون في 24 يوليو في مجلة Nature أن اختبار الإنتان الجديد والتشخيص السريع يمكن أن يقلل من الانتظار، مما يقلل من وقت الاختبار من بضعة أيام إلى حوالي 13 ساعة من خلال قطع خطوة زراعة الدم الطويلة .
يقول باك كين وونغ، مهندس الطب الحيوي في ولاية بنسلفانيا الذي لم يشارك في البحث ، "إنهم يدفعون حدود التشخيص السريع لعدوى مجرى الدم". "إنهم يقودون نحو اتجاه من شأنه أن يحسن بشكل كبير الإدارة السريرية لعدوى مجرى الدم والإنتان".
إن الإنتان ـ وهو رد فعل مبالغ فيه من جانب الجهاز المناعي تجاه العدوى ـ هو حالة تهدد الحياة وتصيب ما يقرب من مليوني شخص سنوياً في الولايات المتحدة ، وتؤدي إلى وفاة أكثر من 250 ألف شخص . كما يمكن أن تتطور الحالة إلى صدمة إنتانية ، وهي انخفاض حاد في ضغط الدم يؤدي إلى إتلاف الكلى والرئتين والكبد وأعضاء أخرى. ويمكن أن تنجم هذه الحالة عن مجموعة واسعة من البكتيريا المختلفة ، مما يجعل تحديد الأنواع أمراً أساسياً في العلاج الشخصي لكل مريض .
في اختبارات الإنتان التقليدية ، يجب أن يمر الدم الذي يتم جمعه من المريض أولاً بخطوة زراعة دم تستمر يوماً كاملاً لزراعة المزيد من البكتيريا للكشف عنها . ثم تمر العينة بزرع ثانٍ للتنقية قبل الخضوع للاختبار للعثور على أفضل علاج . وخلال اليومين إلى الثلاثة أيام المطلوبة للاختبار، يتم إعطاء المرضى المضادات الحيوية واسعة النطاق ـ وهي أداة غير حادة مصممة لمنع العدوى الغامضة التي يمكن علاجها بشكل أفضل بالمضادات الحيوية المستهدفة بعد تحديد البكتيريا المحددة التي تسبب العدوى .
وقد وجد المهندس النانوي تاي هيون كيم وزملاؤه طريقة للالتفاف على عملية زراعة الدم الأولية التي تستغرق 24 ساعة.
يبدأ الحل البديل بحقن عينة دم بجسيمات نانوية مزينة ببتيد مصمم للارتباط بمجموعة واسعة من مسببات الأمراض التي تنتقل عن طريق الدم . ثم تسحب المغناطيسات الجسيمات النانوية، وتأتي معها مسببات الأمراض المرتبطة بها. ويتم إرسال هذه البكتيريا مباشرة إلى المزرعة النقية . وبفضل عملية الارتباط والفرز هذه ، يمكن للبكتيريا أن تنمو بشكل أسرع دون مكونات غريبة في العينة ، مثل خلايا الدم والمضادات الحيوية واسعة النطاق التي تم إعطاؤها سابقًا، كما يقول كيم من جامعة سيول الوطنية في كوريا الجنوبية .
يقول كيم إن استبعاد خطوة زراعة الدم الأولية يعتمد أيضًا على خوارزمية تصوير جديدة . لاختبار حساسية البكتيريا للمضادات الحيوية، يتم وضع كليهما في نفس البيئة ، ويراقب العلماء ما إذا كانت المضادات الحيوية تعيق نمو البكتيريا أو تقتلها وكيف تفعل ذلك . ويمكن لخوارزمية الكشف عن الصور التي ابتكرها الفريق اكتشاف تغييرات أكثر دقة من تلك التي تستطيع العين البشرية اكتشافها. وعلى الرغم من أن الطريقة الجديدة تبدو واعدة ، إلا أن وونغ يقول إن أي اختبار جديد يحمل خطر النتائج السلبية الكاذبة، حيث يفتقد البكتيريا الموجودة بالفعل في مجرى الدم . وهذا بدوره يمكن أن يؤدي إلى عدم علاج العدوى النشطة، ويقول: "قد يكون العلاج غير الكافي لعدوى مجرى الدم مميتًا". "في حين أن تقنية زراعة الدم الكلاسيكية بطيئة للغاية ، إلا أنها فعالة للغاية في تجنب النتائج السلبية الكاذبة".
بعد تجاربهم المختبرية، اختبر كيم وزملاؤه طريقتهم الجديدة سريريًا، حيث أجروها بالتوازي مع اختبار الإنتان التقليدي على 190 مريضًا في المستشفى يشتبه في إصابتهم بالعدوى. أفاد الفريق أن الاختبار حصل على تطابق بنسبة 100٪ في تحديد الأنواع البكتيرية الصحيحة . وعلى الرغم من الحاجة إلى المزيد من الاختبارات السريرية ، إلا أن نتائج الدقة هذه مشجعة حتى الآن، كما يقول كيم .
يواصل الفريق تحسين تصميمهم على أمل تطوير اختبار دم آلي بالكامل للإنتان يمكنه إنتاج نتائج بسرعة ، حتى عندما تكون مختبرات المستشفيات مغلقة طوال الليل . "لقد أردنا حقًا تسويق هذا الأمر وتحقيقه فعليًا حتى نتمكن من إحداث تأثير إيجابي على المرضى"، كما يقول كيم .
المصدر: