תכנון אבחון נקודת טיפול – StarFish Medical

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות


תכנון אבחון נקודת טיפולהכל על המדגם

בדיקת נקודת טיפול (POCT) ראתה ספיגה גדולה במהלך השנה האחרונה הנגרמת על ידי הצורך בבדיקות באתר עקב המגיפה של COVID-19. אנו רואים שלעתים קרובות חברות ממקדות את תשומת ליבן בסוג מדגם ספציפי אחד ובהכנת דגימות שלאחר מכן (למשל דגימות דם או אף-גרון) ובונות פלטפורמה ושוק סביב האילוצים של סוג הדגימה.

למרות שאסטרטגיה זו הוכיחה הצלחה זה יהיה מהפכני באמת לפלטפורמות להפר את האילוצים הללו על ידי היכולת לעבד מספר רב של דגימות מטופלים שונות. סקירה זו מתארת ​​כמה מהשיקולים העוסקים בתכנון מערכות אבחון Point of Care.

הכנת דוגמא לאבחון מולקולרי

סרטן POCT (המבוסס על קשירת נוגדנים) מספק לעתים קרובות תוצאה מהירה עם זרימת עבודה קלה יחסית אך הבדיקות סובלות מאמינות נמוכה יותר. מבחינת ביצועים אנליטיים, רק למערכות מבוססות מולקולריות (למשל מערכות המשתמשות בתהליכים כמו תגובת שרשרת פולימראז (PCR) או הגברה איזותרמית) יש פוטנציאל לעקור את הצורך בבדיקות מבוססות מעבדה. בדרך כלל ניתן לחלק בדיקה מולקולרית בשלבים הבאים:

  1. רכישה לדוגמא
  2. הכנת דוגמא
  3. הגברה של חומר גנטי
  4. איתור אותות.

באופן כללי, שלבים 3 ו -4 הם פשוטים יחסית אם מדגם נקי זמין ובבדיקות רבות בשוק משתמשים באסטרטגיות דומות לצורך הגברה וזיהוי אותות. לעומת זאת, הכנת מדגם יכולה להיות מאתגרת. עיקר החידוש וההבחנה בין פלטפורמות הבדיקה מתמקדים סביב האסטרטגיה לרכישת והכנת מדגם.

איזה דגימה עליכם לאסוף?

לא כל דגימה מתאימה לאיתור כל פתוגן או מחלה. לדוגמא, דגימות שונות מחולה COVID-19 נושאות עומסים שונים של נגיף קורונה וכמה דגימות אינן מתאימות לזיהוי של COVID-19. עם תחילת המגיפה ניסו החוקרים לקבוע את סוג הדגימה הטוב ביותר לזיהוי SARS-CoV-2. הם מצאו כי כיח (להבדיל מרוק) הוא הטוב ביותר לגילוי נגיף כליה, אולם כיח קשה מאוד לאסוף. לאחר הליחה, למקלון האף-גרון יש הסיכוי השני הגדול ביותר לאסוף נגיף כורון. זו הסיבה שהרוב המכריע של בדיקות COVID משתמשות בדגימות אף-לוע לצורך ניתוח. דגימות אחרות המשמשות לאיתור COVID-19 כוללות דגימות אף (על ידי דגימת אמצע הטורבינה בניגוד לעומק חלל האף), דגימות אורו-גרון ורוק.

דגימות אף-לוע משמשות לעיתים קרובות לגילוי זיהומים בדרכי הנשימה. עבור יישומים אחרים כמו זיהומים המועברים במגע מיני (STI), הדגימות שניתן להשתמש בהם הן שתן או ספוגיות באברי המין ואילו בנגיף החיסון האנושי (HIV), אלח דם וסמנים ביולוגיים של סרטן ניתן לזהות בדם. ניתן להשתמש בחומרים צואתיים לגילוי זיהומים טפיליים או לצורך בדיקת בריאות מיקרוביאלית. דגימות בוקה (ספוגית לחיים) או רוק משמשים לעיתים קרובות לצורך הקרנת מוטציות גנטיות או פרופיל של מחלות תורשתיות. רשימה זו אינה מקיפה אך היא מתארת ​​כיצד התאימות של סוג מדגם לפלטפורמה קובעת לאילו מחלות ניתן למקד אותה פלטפורמה ובאילו שווקים ניתן לטפל. ככל שדוגמאות רבות יותר תואמות לפלטפורמה, כך ניתן להתמודד עם יותר שווקים וערך יותר משויך לפלטפורמת האבחון.

מי לוקח את הדגימה?

לא כל דגימה קלה לאיסוף. לדוגמא, לא קל להשתמש במקלון האף-גרון על עצמך ולהגיע עמוק מספיק לחלל האף. צואה וליחה קשה גם לאיסוף. קל לאסוף טיפת דם, אך נפח גדול יותר דורש איש מקצוע מיומן. בחירת הדגימה הנכונה עבור POCT היא אפוא איזון בין קלות לשימוש ותאימות מבחני כדי להניע ביצועים אנליטיים. הבחירה באיסוף הדגימות יכולה גם להרחיק בשוגג חלק מהמטופלים מהיכולת להשתמש במבחן. לדוגמא, כמעט בלתי אפשרי לאסוף דגימת רוק ממטופל באינטובציה.

היכן מאוחסנת הדגימה וכמה זמן היא יציבה?

לאחר האיסוף, יש לשחרר את החומר הגנטי ולהגן עליו מפני אנזימים הלעוסים DNA ו- RNA. רבים מהפתרונות המשמשים לאחסון אינם תואמים להגברה ישירה. פתרונות אלה יכולים גם לדלל את החומר הגנטי ולהפחית את הרגישות לבדיקה. לדוגמה, אמצעי הובלת הווירוסים המשמשים לאחסון של ספוגיות COVID-19 באף האף מעכבים אנזימי פולימראז הנדרשים להגברה. זה גם מדלל את הנגיף. לכן לעתים קרובות המדגם זקוק לעיבוד נוסף לפני הניתוח. יש להדגים פרופיל מפורט של יציבות המדגם וכל מצבי המדגם הביניים כחלק מהגשת רגולציה.

מה יש לך לעשות עם הדגימה לפני ההגברה?

במיוחד ב- POTC, חשוב שהכנת המדגם תהיה פשוטה ככל האפשר. טעינה ישירה של הדגימה למערכת ללא כל הכנה היא הגישה הקלה ביותר, אך יתכן שלא תהיה אפשרית. דגימות רבות מכילות מעכבים מובנים של אנזימים ורכיבים אחרים הנדרשים להגברה. דוגמאות יכולות גם להפריע לקריאת האות (למשל פלואורסצנטי אוטומטי). לעיתים קרובות יש צורך לנקות את הדגימה ולהסיר מעכבים מהדגימה. צואה, דם, שתן ורוק קשה לשמצה לניתוח בגלל תכונותיהם המעכבות הטמונות. להתגבר על עיכוב קל יותר לדגימות הדומות יותר מחולה לחולה (למשל דם ושתן) בהשוואה לדגימות שיכולות להיות שונות מאוד מחולה לחולה (למשל רוק וצואה). הכנת הדגימה האחרת שיש לקחת בחשבון היא ריכוז הדגימה. זה ישפר את הרגישות של הבדיקה וייתכן שיידרש לעמוד ביעדי ביצועים אנליטיים.

גישה מודולרית

פתרונות המאפשרים ניתוח דגימות בפלטפורמה ניתנים לשילוב במוצר ברמות מערכת שונות. לדוגמה, התגברות על מעכבי דגימה מובנים יכולה להיות מושגת על ידי הכנת דגימה או על ידי שימוש באנזימים מהונדסים במיוחד לצורך הגברה חזקים יותר וחסינים מפני עיכוב. פתרונות מוצר ספציפיים יותר כמו אנזימים מיוחדים מוגבלים בדרך כלל לסוגי דגימות ספציפיים ואינם מאפשרים גישור לדגימות אחרות. כל סוג מדגם יזדקק לפתרונות ייחודיים משלו. פלטפורמה המשתמשת בגישה מודולרית יכולה להיות הפיתרון. בהתקנה זו, הכנת הדגימה תוכננה בנפרד וייחודית לכל סוג מדגם בעוד שהפלטפורמה נשארת זהה ללא קשר לאיזה דגימה נעשה שימוש. ניתן להרחיב אט אט סוג זה של פלטפורמה על ידי העלאת דגימות שונות בהתאם לצרכים העסקיים / השוקיים. היכולת של הפלטפורמות למולפלקס (להיות מסוגלים להריץ לוחות מחלה שלמים) והמחיר הזול של חומרים מתכלים הם גם שיקולים קריטיים שצריך לתכנן במערכת מההתחלה.

איור 1. גישה מודולרית להכנת דגימה כחלק מפלטפורמת האבחון המלאה.

סיכום

בגלל מגיפת ה- COVID-19, פורסמו פלטפורמות רבות עם פתרונות לוושט האף, האף, האורופרינגל והרוק כמטריצות מדגם תואמות. מרגש לראות אילו פתרונות מתפתחים להתפצל לסוגי דגימה אחרים כמו חומר צואה, שתן ודם. חברות המתכננות אבחון Point of Care שהופכות את הפלטפורמה שלהן לאוניברסלית ואגנוסטית למטריקס המדגם בהחלט יהיו בעלות יתרון עצום בשוק ה- POCT.

ג'וריס ואן דר היידן הוא מנהל תכניות שירותי ביו בחברת StarFish Medical. ג'וריס קיבל את הדוקטורט שלו במחלות זיהומיות מ- UBC. לפני תחילת עבודתו ב- StarFish, הוא היה מנהל מו"פ ב- Spartan Bioscience, שם הוביל פיתוח מבחן אבחון COVID-19 נקודת טיפול.







קישור לכתבת המקור – 2021-04-03 23:29:00

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
X-ray_Promo1

עוד מתחומי האתר