Vedci z ETH Zürich vyvinuli technológiu, ktorá dokáže rozpoznať biomarkery ochorení z menštruačnej krvi.
Farebné zmeny na hygienickej vložke sa dajú zistiť pohľadom alebo odfotografovať smartfónom a vyhodnotiť priamo v aplikácii. Prototyp bude mať na testovacom prúžku bodku s kontrolným bodom pre každý biomarker. Obrázok vytvorený umelou inteligenciou: Lucas Dosnon a Josef Kuster/ETH Zürich. Zdroj: ETH Zürich
MenstruAI sľubuje jednoduchú neinvazívnu metódu zaznamenávania zdravotných údajov v bežnom živote. Použitie je veľmi jednoduché: použitú menštruačnú vložku s integrovaným neelektronickým senzorom stačí odfotografovať smartfónom a obrázok vyhodnotiť pomocou príslušnej aplikácie. MenstruAI je navrhnutá tak, aby používateľkám umožnila pravidelnú a jednoduchú kontrolu zdravotného stavu.
Menštruačná krv ako cenný zdroj informácií
Nová technológia vyvinutá vo Švajčiarskom federálnom inštitúte technológií v Zürichu (Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, ETH Zürich) prináša nástroj na včasnú detekciu na nečakanom mieste, na menštruačnej vložke. Ako uvádzajú vedci, na celom svete menštruuje 1,8 miliardy žien a napriek tomu je menštruačná krv z pohľadu diagnostiky prehliadaná. „Je to prejav systémového nezáujmu o špecifické zdravie žien,“ uviedol Lucas Dosnon, prvý autor a doktorand v skupine Inge Herrmannovej, profesorky na Univerzite v Zürichu, Univerzitnej klinike Balgrist a na inštitúte Empa, ktorá pôsobí aj na Katedre strojárstva a procesného inžinierstva na ETH Zürich.
Vedcov prekvapilo, ako silno je téma menštruácie stále stigmatizovaná, dokonca aj v akademických kruhoch.
„Menštruačná krv bola doteraz považovaná za odpad. My ukazujeme, že je cenným zdrojom informácií,“ hovorí Dosnon. Menštruačná krv obsahuje stovky proteínov, ktorých koncentrácia je často porovnateľná s koncentráciou v žilovej krvi. Mnohé ochorenia, ako napríklad endometrióza alebo nádory, napríklad rakovina vaječníkov, vedú k tomu, že v krvi sa dajú merať určité bielkoviny, takzvané biomarkery, ktoré môžu poskytnúť údaje o ochorení.
Lekári dodnes nepoznajú príčinu vzniku endometriózy, zdĺhavé je často aj stanovanie diagnózy. Ilustračný obrázok. Zdroj: iStockphoto.com
Použili tri biomarkery
Pri vývoji MenstruAI použili vedci tri biomarkery. V súčasnosti vedia detegovať C-reaktívny proteín (CRP) ako všeobecný zápalový marker, nádorový marker CEA, ktorý je zvyčajne zvýšený pri všetkých typoch rakoviny, a CA-125, proteín, ktorý môže byť zvýšený pri endometrióze a rakovine vaječníkov. Vedci v súčasnosti skúmajú aj ďalšie biomarkery na báze bielkovín, ktoré by mohli slúžiť na skríning ďalších chorôb.
Funguje rovnako ako kovidový test
MenstruAI využíva papierový rýchlotestovací prúžok, ktorého princíp je známy aj z testov na ochorenie COVID-19, namiesto slín však analyzuje krv. Ak sa biomarker v menštruačnej krvi dostane do kontaktu so špecifickou protilátkou na testovacom prúžku, objaví sa farebný prúžok. Ten má v závislosti od koncentrácie príslušného proteínu rôznu intenzitu farby. Čím je koncentrácia vyššia, tým je farba tmavšia. Testovacia oblasť je vložená do nového typu malej pružnej silikónovej komory, ktorú možno kombinovať s bežne dostupnými menštruačnými vložkami. K senzoru sa pritom dostane len kontrolované množstvo krvi bez toho, aby došlo ku skresleniu výsledkov.
Výsledky možno odčítať voľným okom alebo pomocou špeciálne vyvinutej aplikácie, ktorá je založená na strojovom učení a vyhodnocuje intenzitu farby. „Aplikácia rozpoznáva aj jemné rozdiely, napríklad množstvo prítomných bielkovín, a umožňuje objektívne meranie výsledku,“ vysvetľuje Dosnon.
Test by mohol poukázať aj na rakovinu vaječníkov. Ilustračný obrázok. Zdroj: iStockphoto.com
Bude to fungovať v bežnom živote?
Po úvodnej štúdii plánujú vedci rozsiahlejšiu terénnu štúdiu s viac než stovkou účastníčok. Cieľom je otestovať vhodnosť MenstruAI na každodenné používanie v reálnych podmienkach a porovnať namerané hodnoty s hodnotami získanými v laboratórnych podmienkach.
Vedci chcú tiež podrobnejšie analyzovať biologickú rozmanitosť menštruačnej krvi. Jej zloženie sa totiž mení v závislosti odo dňa cyklu aj od konkrétnej ženy. Túto heterogenitu je potrebné zaznamenať a vyhodnotiť, čo je kľúčový krok pre klinickú validáciu. Regulačné požiadavky sa musia skontrolovať aj s ohľadom na možné schválenie na trhu, napríklad sa musí posúdiť biokompatibilita. Použité materiály sa považujú za bezpečné.
Tím zároveň spolupracuje s dizajnérmi z Univerzity umenia v Zürichu (ZHdK). „Ide aj o to, aby sme technológiu navrhli tak, aby bola technicky i spoločensky prijateľná,“ hovorí Herrmannová.
Nástroj prevencie
Test v menštruačnej vložke funguje sa dá použiť a vyhodnotiť bez laboratórneho vybavenia. „Od začiatku bolo cieľom vyvinúť riešenie, ktoré by sa dalo použiť aj v regiónoch s nedostatočnou zdravotnou starostlivosťou a ktoré by bolo čo najefektívnejšie z hľadiska nákladov, aby sa umožnil skríning celej populácie,“ uvádza Herrmannová.
MenstruAI tak môže slúžiť ako systém včasného varovania, používatelia môžu totiž v prípade podozrivých hodnôt vyhľadať lekára. Cieľom nie je nahradiť klasickú diagnostiku, ale upozorniť na to, že treba ísť k lekárovi.
Pre Herrmannovú a Dosnona je MenstruAI viac ako len technický projekt. Je to príspevok k spravodlivejšiemu systému zdravotnej starostlivosti. „Keď hovoríme o zdravotnej starostlivosti, nemôžeme ignorovať polovicu ľudstva,“ vysvetľuje Herrmannová.
Vedcov prekvapilo, ako veľmi je téma menštruácie stále stigmatizovaná, dokonca aj v akademických kruhoch. Mnohí vyhlásili, že nápad je nechutný alebo nepraktický. Dosnon je však presvedčený: „Na prelomenie existujúcich vzorcov sú potrebné odvážne projekty, aby zdravie žien konečne získalo miesto, ktoré si zaslúži.“
Zdroj: ETH Zürich
(zh)
