Nefes Testi İle Karaciğer Hastalığının Erken Teşhisi
Birleşik Krallık’ta bir şirket, solunan nefesteki bileşikleri seçerek bir kişide karaciğer hastalığı olup olmadığını ortaya çıkaran bir test geliştirdi.
Dünya çapında her yıl yaklaşık iki milyon insan karaciğer hastalığından ölmektedir. Bazı insanlarda kalıtsal olarak görülse de, en sık hepatit, obezite ve alkolizmden kaynaklanmaktadır. 1979’dan bu yana karaciğer hastalığından ölümler %400 oranında artmıştır.
Karaciğer hastalığı ne kadar erken tespit edilirse, o kadar etkili bir şekilde tedavi edilebilir. Ancak belirtiler ortaya çıktığında karaciğer çoktan hasar görmüştür. Vakaların yaklaşık yüzde 50’si, tedavinin büyük ölçüde etkisiz olduğu yaşamın ilerleyen dönemlerinde teşhis edilmektedir.
Bu sorunu çözmek için İngiliz biyoteknoloji şirketi Owlstone Medical, karaciğer hastalığını geleneksel yaklaşımlardan daha erken tespit edebilen bir nefes testi geliştirdi. İnsan nefesi, karaciğer hastalığının erken aşamalarında değişen uçucu organik bileşikler (VOC’ler) içerir. Owlstone nefes testi, VOC’leri güvenilir bir şekilde toplayabilir, depolayabilir ve tespit edebilirken aynı zamanda karaciğer hastalığını ortaya çıkaran belirli bileşikleri de seçebilir. Erken karaciğer hastalığı olan hastaları daha yaygın bir şekilde taramamız gerekiyor.” Aynı derecede önemli olan, invazif olmayan, uygun maliyetli ve birinci basamakta yapılabilen testler gerçekleştirmektir.”
Standart tespit yöntemi biyopsidir. Bu test invaziv ve pahalıdır ve henüz semptom geliştirmemiş kişiler için pratik değildir. Kan testleri daha az invazivdir ancak hatalı olabilir ve hastalığın aşamaları arasında ayrım yapamaz.
Nefes testi, nefes örneklerinin güvenilir bir şekilde toplanması ve saklanmasındaki zorluklar nedeniyle yaygın olarak kullanılmamaktadır. Ancak Owlstone tekniği bu durumu değiştirme potansiyeline sahiptir.
Ekip, bu biyobelirteçleri tanımlamak ve tespit etmek için ileri karaciğer hastalığı ve sirozun erken evrelerinde olan hastaları test ediyor. Erken bir çalışmada, Owlstone’un nefes analizörü erken sirozlu hastaları %83’lük bir duyarlılıkla tespit edebildi.
Bay Boyle’un araştırması kişisel olarak motive olmuştur. Eşi, ilerlemiş kolon kanseri teşhisi konulduktan sonra hayatını kaybetmişti. “Bu teknolojinin erken teşhise yardımcı olup olamayacağını görmek benim için büyük bir motivasyon kaynağı oldu” diyor. Owlstone bir şirket olarak çeşitli hastalıkların erken teşhisi ile ilgileniyor. Şirket olarak farklı hastalıkların erken teşhisi ile ilgileniyoruz. Bunu yapıyoruz çünkü bunun hayat kurtarmanın ve maliyetleri azaltmanın bir yolu olduğuna inanıyoruz.
Nasıl çalışıyor?
Şimdiye kadar, nefes testi, nefesi güvenilir bir şekilde toplamanın ve depolamanın zorluğu nedeniyle yaygın olarak kullanılmadı. Ancak Owlstone’un teknolojisi bunu değiştirme potansiyeline sahip.
Çalışma katılımcıları, Owlstone tarafından geliştirilen bir nefes örnekleyiciye bağlı bir ağızlığa nefes verirler. Kartuş, gazları toplamak için tasarlanmış ve optimize edilmiştir. Örnekleyici özellikle VOC’leri hedef alır ve bunları solunan atmosferik gazlardan çıkararak düşük seviyelerdeki bileşiklerin bile yakalanmasını sağlar.
Örnekleyiciler, kütle spektrometrisi adı verilen bir yöntemle değerlendirilmeden önce bileşikleri kararlı bir durumda depolayabilir. Bu yöntemde bileşikler yüklü atomlara dönüştürülür, elektromanyetik bir alan tarafından filtrelenir ve yüklü atomların ağırlığına ve yüküne bağlı olarak eser miktarlarda tanımlanır.
Solunan nefesteki ilk dört bileşik
İlk çalışmada Owlstone, solunan nefesteki VOC’leri yakaladı ve karaciğer hastalığının varlığını belirlemeye yardımcı olabilecek VOC’leri aradı. Sirozun erken evrelerinde karaciğer hastalığı olan 46 hastanın ve 42 sağlıklı bireyin nefesi test edilmiştir. Bu veriler bir teşhis modeli oluşturmak için kullanıldı. Tek başına, 2-pentanon ve limonen gibi bileşikler karaciğer hastalığının belirteçleri olarak iyi performans gösterdi; Owlstone, ilk dört bileşiğin seviyelerini birlikte analiz ederek daha da iyi performans elde etti ve karaciğer hastalığı olan hastalar ile kontrolleri %95 doğrulukla ayırt etti.
Boyle şöyle diyor: “Bu, hastalığı tanımlayabilen bir inhalasyon biyobelirteci olduğu için iyi bir ilke kanıtı sonucuydu.” Bu, belirlenen probların belirli konsantrasyonlarda uygulanmasını denemek için bir basamak oldu”. Bu, karaciğer hastalığına yatkınlık konusunda kanıt oluşturmanın ve klinik deneylere rehberlik etmenin bir parçasıdır”.
Lille Üniversitesi Elektronik Enstitüsü’nde Kimya Profesörü olan Sabine Snellitz, Owlstone’un teknolojisinin potansiyelini görüyor.
“Nefes analizi umut verici bir klinik tanı aracıdır ve Owlstone Medical’in teknolojisi nefesteki küçük uçucu organik biyobelirteçleri toplamada çok etkilidir. Örüntü tanıma ile birleştirildiğinde, karaciğer hastalığının ciddiyeti hakkında bilgi sağlayabilir. Bunu hastalara yeni bir iyileşme şansı vermek için çok umut verici bir yol olarak görüyorum.”
Nefes örneği alma sürecinin iyileştirilmesi
Zorluklar devam ediyor Nefeste tespit edilen 1.000’den fazla farklı VOC ile birçok hastada tutarlı karaciğer hastalığı belirteçlerini tanımlamak zordur.
Julian Gardner, Warwick Üniversitesi’nde Elektrik Mühendisliği Profesörüdür ve elektronik algılama cihazları üzerinde çalışmaktadır. Gardner, “Her insanın nefesi farklı seviyelerde VOC içerir ve cinsiyet, beslenme ve yaş gibi faktörlere bağlı olarak farklı VOC’ler içerir” diyor. ‘Solunan nefesten karaciğer hastalığının biyobelirteçlerini seçici olarak tespit etmek gerçek bir zorluktur.
Bu nedenle Owlstone, karaciğer hastalığı olan hastalarla farklı şekilde etkileşime girdiği bilinen kimyasalları vücuda koyuyor ve bir nefes örnekleyici kullanarak bu spesifik VOC’leri ölçüyor. Uygulanan kimyasallara eksojen uçucu organik bileşik (EVOC) probları veya EVOC’ler denir.
Yakın zamanda, limonen bir EVOC probu olarak kullanılmış ve 29 erken evre siroz hastası ve 29 kontrol deneği test edilmiştir. Deneklere sabit dozda limonen verilmiş ve nefeslerindeki konsantrasyonun nasıl değiştiği ölçülmüştür. Amaç karaciğerlerinde neler olduğunu görmekti. Gardner şöyle diyor: “Bu yöntemin hassasiyeti ve seçiciliği konusunda endişeler var, bu nedenle sinyal arttırıcıların kullanılması öneriliyor.” EVOC probu yaklaşımı, nefesteki VOC çorbasındaki bireysel farklılıkları ortadan kaldıracağı için gerekli olacaktır.”
Owlstone bu sonda ile karaciğer hastalığı olan hastaları %83 hassasiyetle tespit edebildi. Bilinen bir hastalık mekanizmasını hedef alarak sinyali yükseltmeyi başardı. Şirket daha büyük klinik denemeler başlatmayı ve sonunda farklı VOC’leri daha net bir şekilde tanımlamak için bir EVOC probları paneli kullanmayı planlıyor.
Flinders Üniversitesi Güney Avustralya Nefes Analiz Laboratuvarı (SABAR) Direktörü Roger Yazbeck şunları söyledi: ‘VOC sinyalini güçlendiren probları kullanma yaklaşımının sonuçta herhangi bir VOC nefes testinin özgüllüğünü ve kullanışlılığını artıracağını düşünüyorum. Bu sonuçlar ilginç, ancak bu hala sadece küçük bir hasta kohortu”.
Nefes testi teşhislerinin geleceği
Owlstone, ilaçlarının karaciğer hastalığında işe yarayıp yaramadığını öğrenmek isteyen ilaç şirketleriyle ortaklık kurmak istiyor. Ayrıca, alkol ölçerlerle birlikte kullanılabilecek bir mikroçip (kütle spektrometresinin daha küçük bir versiyonu) geliştirdiler. Hassasiyeti düşük ama tespiti hızlı. Boyle’a göre şirketin misyonu 100.000 hayat kurtarmak. ‘Pek çok risk ve zorluk var. Ben bunu, yeni bir tanı aracı sınıfı olarak nefes almanın yerleşmesi için bir fırsat olarak görüyorum’.
Derleyen: Deniz KAFKAS
Kaynak: Nefes Testi İle Karaciğer Hastalığının Erken Teşhisi
Dünyada İlk Kez Glütenin Beyin İltihabına Neden Olduğu Bulundu
Nefes Testi İle Karaciğer Hastalığının Erken Teşhisi