بإمكان العلماء الآن اكتشاف 17 مرضًا من عينة تنفسية واحدة، متضمنةً داء باركنسون وسرطان الكلية!
ابتكر الباحثون جهاز بإمكانه اقتفاء آثار 17 مرض مختلف من خلال تحليل المواد الكيميائية المكوّنة لنَفَس الشخص. إنّها ليست المرة الأولى التي استخدم بها العلماء نفس المريض لتحديد هوية المرض، إلّا أنّه الجهاز المفرد الأول الذي بإمكانه أن يتحرّى بدقة مجال واسع من الأمراض باستخدام عينة واحدة، متضمنة داء باركنسون وسرطان الكلية.
درس الأطباء منذ االقِدم (حوالي 400 قبل الميلاد) تقييم حالة مرضاهم بواسطة مركبات عضوية متطايرة تخرج مع الزفير، من بين الطرق الأخرى، هذه المركبات مرتبطة بالأمراض”. يدوِّن الفريق الذي يترأسه حسام حايك من ( Technion ) المؤسسة الإسرائيلية للتكنولوجيا.
“على سبيل المثال، كان يُشم براز وبول صغار النبلاء يومياً من قبل أطبائهم. إلا أن الفريق قرر تطوير هذه العادة القديمة نحو خطوة إضافية، وصنع جهاز قادر على تحليل ” بصمة النَفَس” للعديد من الأمراض”.
إنّه يعمل لأنه تنطلق حزمة من أشياء مختلفة مع هواء الزفير، بشكل رئيسي كلًا من النتروجين ، ثاني أكسيد الكربون والأكسجين، لكن هناك أيضاً أكثر من مئة نمط من المركبات الكيميائية المتطايرة المرافقة.
تؤثر كمية ونوع الـVOCs المتطايرة مع هواء الزفير بشكل كبير على مدى صحة شخص معين، مما يعني أن تحليلها يمكن أن يقود إلى تشخيص العديد من الأمراض، أو على الأقل يسمح للطبيب بالتحري عن أعراض أخرى.
بالإضافة إلى أنّ تحليل النَفَس أسهل بكثير من تحليل سوائل الجسم الأخرى، كما دوّنَ الفريق:
” من بين سوائل الجسم هذه، يعتبر النَفَس الخارج مع هواء الزفير مصدر الـ VOCs الأكثر فائدة والأسهل وصولاً، لمراقبة صحة الجسم والمرض، ذلك لأنه يمكن الوصول إليه بسهولة ومن دون استخدام أداة ، ملائم للامتثال ، يزود بمصفوفة غير معقّدة نسبياً، يمكن التعامل معها بشكل آمن، ويمكن تكرارها عند الرغبة.”
لصنع الجهاز، قام الفريق بتركيب مصفوفة نانوية إصطناعية ذكية من متحسسات عالية التخصص والتي بإمكانها أن تبحث عن المركبات في نفَس المريض لرؤية إن كان أياً منها يتطابق مع المركبات العضوية المتطايرة التي تنسب عادة إلى الأمراض المختلفة.
ثمّ قاموا باختبار الجهاز على العديد من المرضى- البعض أصحاء والبعض شُخِصو مسبقاً بالإصابة بمرض ما- لرؤية مدى دقته. امتلكت مجمل العينات التنفسية -الـ2808 التي جُمعَت من 1404شخص- واحد من 17 نمط من الأمراض المختلفة والتي تم تصنيفها ضمن ثلاث فئات رئيسية (أمراض سرطانية، إلتهابية، عصبية )، ومجموعة واحدة للأمراض غير المترابطة، ومجموعة لضوابط صحية. كما يدوِّن الفريق.
وجدوا كلاً من الأمراض الـسبعة عشر التي بحثوا عنها، مقدّمة في بصمات تنفسية مختلفة- كمية مختلفة و تركيب مختلف من 13 مركب مختلف من الـVOCs، التي ستسمح لهم بتحديد إن كان المشارك يملك إحدى هذه الأمراض أو لا:
1-سرطان الرئة
2-السرطان الكولوني المستقيمي
3-سرطان الرأس والعنق
4-سرطان المبيض
5-سرطان المثانة
6-سرطان البروستات
7-سرطان الكلية
8-سرطان المعدة
9-داء كرون
10-التهاب الكولون التقرحي
11-متلازمة الأمعاء الهيوجة
12-باركنسون مجهول السبب
13-الباركنسونية اللانمطية
14-التصلب العصيدي المتعدد
15-ارتفاع الضغط الشرياني الرئوي
16-مقدمات الارتعاج
17-الداء الكلوي المزمن
توصّلت الدراسة إلى أنّه بإمكانهم التحرّي عن أمراض متعددة في شخص واحد، مما يعني أنه يمكن استخدام الجهاز لفحص الشخص الذي طوَّر مسبقاً أحد أنماط السرطان من مصادر متغايرة للأورام أو ظروف أخرى.
هناك حاجة الآن لإجراء بحث أكبر على مجموعة أوسع من المرضى قبل أن يكون بإمكان الأطباء الجزم بأنّ الجهاز سيكون ذو فائدة في المجتمع الطبي الواسع.
الهدف النهائي هو اختراع جهاز محمول بإمكانه اكتشاف مجال من الأمراض ليساعد في وضع التشخيص الدقيق في المستقبل.
إعداد: رنيم جنيدي
تدقيق: أسمى شعبان
المصدر
