19:59, 15 Травня 2018

Дослідники навчилися діагностувати малярію за запахом шкіри

Дослідники зі Швейцарії, Кенії та США виявили, що у здорових і хворих на малярію людей відрізняється хімічний склад речовин, що виділяє шкіра. Їх аналіз за допомогою алгоритмів машинного навчання дозволяє ефективно виявляти пацієнтів з безсимптомною формою захворювання.

Статтю з дослідженням опублікували в журналі “Proceedings of the National Academy of Sciences”, – пише “Громадське”.

Група вчених з Інституту інтегративної біології Швейцарської вищої технічної школи Цюриха з 2013 до 2016 року збирали зразки летючих метаболітів шкіри понад 400 учнів початкових класів в різних регіонах західної Кенії. Водночас їх перевіряли на захворювання малярією.

На основі симптомів і результатів аналізу крові, зразки розділили на кілька груп: неінфіковані, з симптоматичною і безсимптомною формами малярії. Летючі зразки аналізували за допомогою газової хроматографії, а результати обробляли методами машинного навчання.

Дослідники виявили, що профілі летючих компонентів між здоровими та хворими дітьми розрізняються. Також окремий профіль мала група з безсимптомною формою хвороби. Зокрема вченим вдалося виділити п’ять ключових сполук, різниця між якими серед груп виявилася найбільш достовірною.

Автори вважають, що ці зміни в профілі шкірних летючих метаболітів дозволять використовувати їх для надійного виявлення інфекції незалежно від того, чи проявилися симптоми малярії.

Завдяки високій чутливості й специфічності методу, він допоможе ідентифікувати безсимптомні інфекції навіть в тих випадках, коли в крові спостерігається низька концентрація плазмодіїв, і їх неможливо виявити за допомогою мікроскопії.

Малярія, попри прогрес у методах лікування і діагностики, досі залишається одним з найбільш смертоносних захворювань. Тільки в 2016 році в світі зареєстрували близько 216 мільйонів випадків хвороби, число загиблих від малярії склало 450 тисяч чоловік. Понад 90 відсотків усіх випадків припадає на регіони Африки на південь від Сахари.

Люди, що живуть там, де реєструється велика кількість випадків зараження малярією, мають частковий імунітет, і тому в деяких випадках малярія може переноситися майже безсимптомно.

Такі безсимптомні випадки являють собою прихований резервуар інфекції, що сприяє її поширенню. Однак ті методи діагностики малярії, які існують сьогодні, не підходять для великомасштабного скринінгу, оскільки при мікроскопії мазка крові або експрес-тестах на малярію не вдається виявити інфекцію, якщо щільність паразита в крові низька. Крім того, експрес-тести виявилися нечутливими до нещодавно відкритого виду генетично видозмінених Plasmodium spp.

Щоб знайти метод ефективного скринінгу, вчені звернули увагу на летючі метаболіти, які вже використовувалися в якості біомаркерів для діагностики інших захворювань – наприклад, туберкульозу.

В одній зі своїх попередніх робіт вчені показали, що запах заражених плазмодієм людей впливає на поведінку комарів, які починають атакувати їх більш активно. Те ж саме спостерігалося і в експериментах з лабораторними тваринами.

Повідомити про помилку

Текст, який буде надіслано нашим редакторам: