แทนที่จะรอให้แอนติบอดีสะสม
ชิวต้องการตรวจหาการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่ร่างกายสร้างขึ้นเพื่อรับมือกับการติดเชื้อ Lyme ในทันที เขาและทีมของเขากำลังใช้แมชชีนเลิร์นนิง ซึ่งเป็นอัลกอริธึมที่ปรับหรือ “เรียนรู้” ตามข้อมูลที่ได้รับ เพื่อค้นหาการผสมผสานที่แม่นยำของยีนที่กระตุ้นเมื่อระบบภูมิคุ้มกันพบแบคทีเรียในครั้งแรก
“เราตรวจสอบยีนทั้งหมด 23,000 ยีนที่อาจแสดงออกเพื่อตอบสนองต่อการ ติดเชื้อ B. burgdorferi ” เขากล่าว “เราต้องการจำกัดให้เหลือเพียง 50 หรือ 100 ยีนที่เฉพาะเจาะจงสำหรับผู้ป่วยโรค Lyme” ตามทฤษฎีแล้ว คอมพิวเตอร์สามารถรับลายเซ็นอันเป็นเอกลักษณ์ของยีนที่จะเริ่มทำงานทันทีที่มีการติดเชื้อ และบุคคลเริ่มรู้สึกไม่สบาย จนถึงตอนนี้ทีมงานได้ค้นพบแล้วประมาณสองโหล
การทำงานร่วมกับพันธมิตรจากคณะแพทยศาสตร์ Johns Hopkins University, San Francisco State University และ Qiagen Bioinformatics ใน Redwood City, Calif. ทีมงานของ Chiu ได้เผยแพร่ข้อมูลในปี 2016 ในmBioซึ่งแสดงแผงของยีนเฉพาะที่เปิดใช้งานในผู้ที่เป็นโรค Lyme อาสาสมัคร 29 คนได้รับการทดสอบเมื่อพวกเขาได้รับการวินิจฉัย หลังจากได้รับยาปฏิชีวนะ 3 สัปดาห์ และ 6 เดือนต่อมา ระหว่างการติดเชื้อที่ลุกลาม ผู้ป่วย Lyme มีรูปแบบทางพันธุกรรมที่แตกต่างจากรูปแบบของคนที่ไม่มีโรค 13 คน ลายเซ็นของ Lyme นั้นแตกต่างจากลายเซ็นของการติดเชื้ออื่น ๆ รวมถึงไวรัสไข้หวัดใหญ่และภาวะติดเชื้อซึ่งเป็นปฏิกิริยาตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่มากเกินไปซึ่งถูกกระตุ้นโดยสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน และรูปแบบก็เปลี่ยนไปหลังการรักษา
ในขณะที่เขาค้นหายีนเพิ่มเติมในกลุ่มผู้ป่วยขนาดใหญ่ ชิวยังต้องการค้นหารูปแบบทางพันธุกรรมที่เฉพาะเจาะจงสำหรับ 10 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ของผู้ป่วยที่มีอาการยังคงอยู่หลังการรักษา
ชาวอเมริกันจำนวน 2 ล้านคนในปี 2020 จะประสบกับความล้มเหลวในการรักษาตามข้อมูลที่เผยแพร่ทางออนไลน์ในเดือนเมษายนในBMC Public Healthจากนักวิจัยที่มหาวิทยาลัย Brown และ Global Lyme Alliance ที่ไม่แสวงหากำไรใน Stamford, Conn ผู้ป่วยเหล่านี้ “หันไปใช้การรักษาและการบำบัดที่แปลกใหม่ เป็นเรื่องที่เข้าใจได้” ชิวกล่าว “เราต้องการการทดสอบตามวัตถุประสงค์เพื่อให้สามารถบันทึกการตอบสนองต่อการรักษาได้” ปัญหาอีกประการหนึ่งที่ขัดขวางการวินิจฉัยและการรักษาคือเห็บเป็นพาหะของแบคทีเรียทุกชนิด แม้ว่า Lyme จะเป็นโรคที่เกิดจากเห็บหมัดบ่อยที่สุด แต่ก็มีโรคอื่นๆ ที่ไม่ตอบสนองต่อยาตัวเดียวกัน
Rafal Tokarz นักจุลชีววิทยาจาก Mailman School of Public Health ของมหาวิทยาลัยโคลัมเบียกล่าวว่า “ในสถานที่ต่างๆ เช่น ลองไอส์แลนด์ เห็บที่โตเต็มวัยถึง 45 เปอร์เซ็นต์ติดเชื้อจากเชื้อโรคหลายชนิด เพื่อแก้ไขความแปรปรวนของการติดเชื้อที่เกิดจากเห็บและเพื่อรักษาโรคที่ถูกต้อง Tokarz และเพื่อนร่วมงานได้พัฒนาการทดสอบต้นแบบเพื่อวิเคราะห์ตัวอย่างเลือดสำหรับการติดเชื้อที่แตกต่างกัน 8 ชนิดพร้อมกัน วิธีการนี้ยังคงใช้แอนติบอดี้เหมือนการทดสอบในปัจจุบัน แต่เป้าหมายคือการมีผลิตภัณฑ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้นซึ่งทำงานได้เร็วกว่าหลังจากการติดเชื้อ
นักวิจัยได้อธิบายการทดสอบซึ่งพวกเขาเรียกว่าโรคที่เกิดจากเห็บหมัด Serochip ในเดือนกุมภาพันธ์ 2018 ใน รายงาน ทางวิทยาศาสตร์ โดยจะตรวจหาชิ้นส่วนโปรตีนทั้งหมดประมาณ170,000 ชิ้นจากการติดเชื้อ 8 ราย รวมทั้งบางส่วนที่เฉพาะเจาะจงสำหรับเชื้อแต่ละชนิด
จากการทดสอบกับตัวอย่าง 150 ตัวอย่างจากผู้ป่วยที่ได้รับการยืนยันว่าเป็นโรค Lyme หรือการติดเชื้อที่เกี่ยวข้องกับเห็บอื่น ๆ ชิปดังกล่าวสามารถตรวจพบกรณี Lyme ที่ได้รับการยืนยันทั้งหมดได้สำเร็จ บวกกับบางกรณีที่ไม่ได้ผ่านการทดสอบแบบเดิม (นอกจากนี้ยังพบการติดเชื้ออื่นๆ ที่ไม่ได้รับด้วย) ทีมงานของ Tokarz หวังว่าจะขออนุมัติจากสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกาในอีกสองปีข้างหน้า
การทดสอบกับT
เช่นเดียวกับการทดสอบ Lyme แบบสองส่วนมาตรฐานในปัจจุบัน แนวทางของทีมที่นำโดย Columbia ขึ้นอยู่กับการทำงานของเซลล์ B ซึ่งเป็นเซลล์เม็ดเลือดขาวที่ผลิตแอนติบอดีต่อแบคทีเรีย Lyme แอนติบอดีเหล่านี้ยังคงอยู่ในกระแสเลือดเป็นเวลาหลายเดือนหรือหลายปี แม้ว่าแบคทีเรียจะหายไปแล้วก็ตาม ดังนั้นผลตรวจที่เป็นบวกจะเป็นบวกได้นานหลังจากการติดเชื้อหายไป เมื่อบุคคลยังคงรู้สึกไม่สบายหลังการรักษา การทดสอบไม่สามารถบอกได้ว่าการติดเชื้อเก่ายังคงติดอยู่หรือไม่ หรือบุคคลนั้นมีการติดเชื้อ Lyme ใหม่หรืออย่างอื่น
แต่ร่างกายมีการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันอีกประเภทหนึ่ง ซึ่งควบคุมโดยทีเซลล์ ซึ่งผลิตสารเคมีที่รวบรวมเซลล์อื่นๆ ในระบบภูมิคุ้มกันเพื่อต่อสู้กับการติดเชื้อ หนึ่งในสารเคมีเหล่านี้คืออินเตอร์เฟอรอนแกมมา Arnaboldi จาก New York Medical College กำลังทำการทดสอบที่ใช้ interferon gamma เพื่อตรวจหาการติดเชื้อ Lyme โดยไม่พึ่งพาแอนติบอดี เขาหวังว่าวิธีการนี้จะแยกความแตกต่างของการติดเชื้อที่ดำเนินอยู่ออกจากที่ดูแลไปแล้ว
“เมื่อการติดเชื้อหายไป การตอบสนองของทีเซลล์จะลดลง เซลล์ … เงียบไป” เขากล่าว Arnaboldi และผู้ทำงานร่วมกันได้พิจารณาแล้วว่าคอลเล็กชั่นโปรตีนใดจากแบคทีเรียที่ก่อให้เกิด Lyme ได้รับการยอมรับจากทีเซลล์ที่ถูกกระตุ้นในระหว่างการติดเชื้ออย่างต่อเนื่อง นักวิจัยผสมโปรตีนแบคทีเรียเหล่านี้กับตัวอย่างเลือดของผู้ป่วย วันรุ่งขึ้น ทีมงานตรวจสอบการผลิตอินเตอร์เฟอรอนแกมมา
หากบุคคลนั้นไม่ได้ต่อสู้กับการติดเชื้ออย่างต่อเนื่อง ระดับแกมมาของอินเตอร์เฟอรอนควรจะค่อนข้างคงที่ เนื่องจากมีทีเซลล์ที่ถูกกระตุ้นเพียงไม่กี่เซลล์ในตัวอย่างเลือดเพื่อผลิตสารเคมี แต่ถ้าอินเตอร์เฟอรอนแกมมาเพิ่มขึ้นในชั่วข้ามคืน ทีเซลล์อาจทำงานและต่อสู้กัน Arnaboldi และเพื่อนร่วมงานที่ Gundersen Health System ซึ่งตั้งอยู่ในเมือง La Crosse, Wis., Biopeptides Corp. ใน East Setauket, NY และ Qiagen ได้บรรยายการทดสอบกับผู้ป่วย Lyme 29 รายก่อนการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะและอีก 2 เดือนหลังจากนั้น ในปี 2016 ในClinical Infectious Diseases
