מחלות חיות זרות מהוות איום עולמי על ייצור החזירים עם פוטנציאל להשלכות כלכליות מזיקות. לאחרונה, חוקרים מאוניברסיטת אילינוי אורבנה-שמפיין קיבלו מענק לשלוש שנים בסך 650,000 דולר ממשרד החקלאות האמריקני לפיתוח חיישנים ביולוגיים רגישים, מהירים, בעלות נמוכה וניידת לנקודת שימוש לשיפור הזיהוי בחווה. מעקב אחר נגיף קדחת החזירים האפריקאית.
ASFV הוא נגיף DNA גדול שמדביק חזירים ויכול לגרום לקדחת דימומית קטלנית, להתפשט במהירות לחזירים שכנים ולגרום לתחלואה ותמותה מוגזמת באוכלוסיות החזירים. כרגע אין חיסון או טיפול יעיל ל-ASFV כדי לסייע במניעת זיהום והעברה. יתר על כן, זיהוי הנגיף הוא מאתגר מכיוון שהוא מסתמך על שיטות יקרות מבוססות מעבדה מחוץ לאתר, שלעיתים קרובות לוקח זמן רב מדי להפחתת מחלה מוצלחת.
ASFV חשוב מאוד כרגע מכיוון שזו כבר מחלה קטלנית במדינות אחרות, והיא יכולה להרוג חזירים במהירות, בדרך כלל תוך 7 עד 10 ימים. לצורך מעקב בשטח, אם יש לנו מכשיר נייד, נוכל לקחת אותו לשדה, ולזהות במהירות חזירים נגועים ב-ASFV. כך נוכל ליישם באופן מיידי את אמצעי הבקרה והמניעה".
Ying Fang (CGD/MMG), פרופסור לפתוביולוגיה, המכללה לרפואה וטרינרית
עם המומחיות שלה במחלות בעלי חיים, פאנג התחברה עם בריאן קנינגהם (מנהיג ה-CGD), היו"ר הבעלים של בוגרי אינטל להנדסת חשמל ומחשבים, כדי לפתח חיישן ביולוגי עבור ASFV. המחקר של קנינגהם מתמקד בפיתוח חיישנים ביולוגיים מבוססי ננוטכנולוגיה לסרטן ומחלות זיהומיות.
"עבדנו על הגישות הטכנולוגיות הללו במשך כעשר שנים, משכללים ומשפרים ללא הרף את החיישנים הביולוגיים, אך בעיקר עבור סרטן ומחלות אנושיות זיהומיות. לכן, כאשר ההזדמנות הזו למימון מענק USDA עלתה, פרופסור פאנג עודד אותנו לנסות זאת, "אמר קנינגהם.
מימון הפרויקט החל ב-1 בספטמבר השנה, כאשר התמיכה במענק הגיעה מתוכנית הננוטכנולוגיה לחקלאות ומערכות מזון של המכון הלאומי למזון וחקלאות של USDA. במהלך שלוש השנים הבאות, הצוות יעבוד על שימוש בגנומיקה ובפרוטאומיקה כדי לקבוע את מטרות האבחון, רצפי חומצות גרעין ויראליות ספציפיות וחלבונים, לזיהוי ASFV. לאחר מכן, קבוצת המחקר של פאנג תשתמש בידע המומחה שלהם כדי לפתח ולבדוק שיטות מבוססות מעבדה לזיהוי ASFV באמצעות יעד זה. שיטות אלו ישולבו לאחר מכן במכשירי המחסנית הניידים של קנינגהם המשתמשים בעקרונות פיזיקה חדשים ובשיטות ננוטכנולוגיה כדי לזהות את מולקולות המטרה מהנגיף.
העבודה שנעשתה באילינוי תתמקד באיתור רמות גנים וחלבונים מכיוון שמחקר עם ASFV חי דורש מתקנים מיוחדים כדי למנוע חשיפה והעברה. כדי לבדוק את החיישן הביולוגי החדש שלהם עם ASFV פעיל, פאנג וקנינגהם ישתפו פעולה עם Jishu Shi, פרופסור לאימונולוגיה של חיסונים באוניברסיטת קנזס סטייט, המאכלסת את המתקנים הדרושים לבטיחות ביולוגית ברמה 3.
בסך הכל, מענק זה מייצג תיק מחקר חדש לנושא המרכז לאבחון גנומי במכון Carl R. Woese לביולוגיה גנומית. "התמקדנו אך ורק בבריאות האדם ובמחלות ובמדע ההנדסי הבסיסי לחישתם. זה מייצג איך יש לנו פתוביולוגיה ורפואה וטרינרית חזקה באמת, בשילוב עם הנדסה חדשנית, כאן באילינוי. אני חושב לבד, אף אחד מאיתנו לא יהיה מסוגל לעשות את הפרויקט הזה, אבל ביחד, אנחנו יוצרים צוות מצוין", אמר קנינגהם.
"אני מקווה ששיתוף הפעולה הזה ישלח אותות בכל רחבי האוניברסיטה שרפואה וטרינרית היא גם חשובה ותחום שצריך לשים עליו דגש. לכן, אני מקווה שיהיה לי יותר משיתוף פעולה מסוג זה ולהמשיך לפתח טכנולוגיות חדשות שיוכלו להחיל על בעלי חיים בעלי חיים ורפואה וטרינרית", אמר פאנג.
