בסוף 2023, כמעט 40 מיליון אנשים ברחבי העולם התגוררו עם HIV, כולל כ -1.2 מיליון בארצות הברית. באותה שנה, כ- 630,000 איש מתו ברחבי העולם ממחלות הקשורות לאיידס. למרות שמדובר בירידה משמעותית משנים קודמות, מקרי מוות הקשורים לאיידס נותרים אתגר בריאותי עולמי קריטי.
בעוד שטיפול אנטי -רטרו -ויראלי (ART) שיפר את תוחלת החיים של אנשים עם איידס, חוסר אבחון יעיל וכלי ניהול מחלות הפריע ליישום הגלובלי שלה. רק 59% מהצורך הזקוקים לגישה לטיפול, וכאחד מכל ארבעה אנשים החיים עם HIV אינם מודעים למעמדם. בנוסף, אנשים בנושא אמנות הדבקים בטיפול ללא הפרעה עלולים לחוות ריבאונד נגיפי בין בדיקות עומס נגיפי, שלא נותרו לא מודעים לכישלון הטיפול ועלולים להיות זיהומים במשך שבועות ואף חודשים.
אתגר מרכזי במאבק ב- HIV הוא היעדר טכנולוגיות לבדיקה עצמית שיכולות לאתר זיהומים חדשים בשבועיים הראשונים (שלב חריף) או לזהות ריבאונד נגיפי בחולים באמנות. נכון להיום, לא פותחה בדיקה עצמית לאיתור HIV בשלב החריף או במהלך ריבאונד ויראלי בקרב חולים מודחקים.
כדי להתייחס לצורך הדחוף במבחן עצמי אמין, מהיר ובמחיר סביר לגילוי מוקדם של HIV, חוקרים מהמכללה לרפואה, במכללה למדעי המחשב, בשיתוף עם המכללה של צ'ארלס א. שמידט, באוניברסיטת אטלנטיק פלורידה, זכו בשלב II של חמש שנים, מענק של 1.3 מיליון דולר מהמכון הלאומי של אלרגיות לאלומות ומדינות לאומיות.
המענק יתמוך בפיתוח טכנולוגיית מיקרו-שבב חדשנית חד פעמית המיועדת לבדיקה עצמית של HIV-1 במהלך השבועיים הראשונים שלאחר ההדבקה, כמו גם לניטור ריבאונד ויראלי בחולים מדוכאים לאמנות. הטכנולוגיה גם תחול באופן נרחב על מחלות זיהומיות אחרות כמו Flaviviruses, דלקת כבד, שחפת, מלריה ו- SARS-COV-2.
כמעט 40% מהאנשים שנדבקו ב- HIV אינם בטיפול מדכא, למרות שהטיפול אנטי-טרו-ויראלי מהשורה הראשונה הוא סביר או אפילו זמין בחופשיות. זה נובע בעיקר מהיעדר אבחון HIV קל לשימוש לבדיקה עצמית. מה שצריך הוא פלטפורמה נמוכה ונגישה לבדיקת HIV שיכולה לשפר את האבחנה במהלך השלב החריף של הזיהום, עוזרת בזיהוי כישלון הטיפול ולהעצים את ניהול המחלות לשליטה טובה יותר על התקדמות המחלה. "
Waseem Asghar, Ph.D., החוקר הראשי, פרופסור וכיסא חבר במחלקה להנדסת חשמל ומדעי המחשב של FAU ומחלקה להנדסה ביו -רפואית
שלא כמו בדיקות HIV יקרות כיום, החוקרים מצפים כי טכנולוגיית FAU תעלה פחות מ- 5 $ לבדיקה. בדיקות HIV הנוכחיות, כגון מבחנים מבוססי PCR, הם יקרים, דורשים ציוד מעבדה יקר, טכנאים וריגנטים מיומנים (50 עד 200 $ לבדיקה), מה שהופך אותם לא מתאימים לבדיקה עצמית. גרסאות מיניאטוריות קיימות אך אינן עתירות עבודה, בעוד שבדיקות אחרות יקרות, דורשות קירור ויש להן זמני תפנית ארוכים. בנוסף, בדיקות מהירות המאתרות נוגדני HIV אינן יעילות לגילוי מוקדם, שכן נוגדנים מופיעים שלושה עד ארבעה שבועות לאחר ההדבקה.
צוות הפרוייקט יפתח את המומחיות של המומחיות במיקרו-שבב, מיקרו-פלואידיקה, הגברה איזותרמית, הדמיה ומיקרו-אלקטרוניקה, יפתח את השבב הבדיקה העצמית של HIV-1 המסוגל לאתר באופן סלקטיבי ב- HIV בדגימות דם מלאות.
הניתוח שפותח על ידי אסגר ומסימו קפוטי, Ph.D., חוקר משותף ופרופסור במחלקה למדע הביו-רפואי של FAU במכללה לרפואה, יאתר HIV בשלב הזיהום החריף או ריבאונד נגיפי, יביא תוצאות מהירות וישאר יציב ללא קירור. מכשיר כף היד יופעל על סוללות ויפעל אוטומטית באופן מלא, ויספק פונקציונליות אמיתית "לדוגמה-תשובות" הדורשת מניפולציה מינימלית של משתמשים.
לאחר העמסת דגימת הדם לפלטפורמת ההפעלה המגנטית, התוצאות יהיו זמינות תוך 40 דקות – שיפור משמעותי ביחס למבחנים קונבנציונליים שנמשכים מספר שעות ודורשים תשתית מעבדה קלינית.
סטלה באטאלמה, דוקטורט, דיקאן, "פיתוח פיתוח של טכנולוגיית בדיקה עצמית זו היא מחליף משחקים מכיוון שהיא מטפלת בפער מהותי בגילוי וניהול HIV, במיוחד בתחומים מרוששים שבהם הגישה לטיפול בבריאות מוגבלת. "על ידי פיתוח פלטפורמה לבדיקה עצמית נוחה ונוחה לשימוש, אנו יכולים להעצים אנשים לאתר את ה- HIV מוקדם, להפחית את ההעברה ולשפר את תוצאות הטיפול. לחידוש זה יש פוטנציאל להציל אינספור חיים, ומציע תקווה לאלה שאחרת לא תהיה להם גישה לטיפול בזמן, ובסופו של דבר לעזור לרסן את מגיפת ה- HIV העולמית."
צוות הפרויקט כולל את אונדה אודוהרטי, ד"ר דוקטורט, פרופסור לפתולוגיה ורפואה מעבדה בבית הספר לרפואה באוניברסיטת אמורי, שישמש כיועץ המרפאה הראשי של הצוות; ופטריק א. ג'קסון, ד"ר, פרופסור למחלות זיהומיות, אוניברסיטת וירג'יניה, שתספק מומחיות קלינית על היבטים של בדיקה עצמית של HIV.
