Viedā diagnostika: uz aptamēriem balstīta ierīce ātrai malārijas detekcijai.

Apraksts

Malārija joprojām ir viena no nozīmīgākajām globālajām infekcijas slimībām ar ievērojamu ietekmi uz sabiedrības veselību, sociālo jomu un ekonomiku. Pasaules Veselības organizācija ziņo, ka 2023. gadā tika reģistrēti aptuveni 263 miljoni malārijas gadījumu un 597 000 nāves gadījumu 83 valstīs. Lai gan ātrās diagnostikas testi (RDT) ir plaši lietoti to zemās cenas un lietošanas vienkāršības dēļ, tie balstās uz antivielām un kalpo kā alternatīva malārijas diagnostikas zelta standarta metodei – mikroskopijai. Tomēr RDT testiem raksturīgi vairāki ierobežojumi: zema sugu diferencēšanas spēja, maza jutība pie zemas parazītu slodzes, līdz 20% kļūdaini pozitīvu rezultātu, kā arī nespēja noteikt mutantos Plasmodium falciparum. Aptamēri ir sintētiski oligonukleotīdi ar augstu saistīšanās specifiku, kas piedāvā vairākas priekšrocības salīdzinot ar antivielām – lielāku stabilitāti, jutību un zemākas izmaksas. Iepriekšējā EuroNanoMed projektā mēs esam atlasījuši, validējuši un patentējuši 11 aptamēru paneli, kas kopumā atpazīst 4 Plasmodium sugas. Šī projekta mērķis ir izstrādāt uz aptamēriem balstītu malārijas diagnostikas ierīci, kas tiks sasniegts ražojot rekombinantu Plasmodium laktātdehidrogenāzi un nosakot aptamēru saistīšanās vietas uz LDH, atlasot optimālāko aptamēru pāri biosensoram, izstrādājot un validējot biosensora prototipu, veicot tirgus izpēti un izstrādājot komercializācijas plānu. Projektā plānots paaugstināt tehnoloģijas gatavības līmeni no TRL3 uz TRL4.

Sasniedzamie rezultāti

Raksturot aptamēru saistības afinitāti un specifiskumu pret dažādu Plasmodium sugu LDH, lai identificētu vispiemērotāko aptamēru pāri malārijas biosensora prototipa izveidei. 

Izveidot uz aptamēriem balstīta malārijas biosensora prototipu un validēt to, izmantojot rekombinantus Plasmodium spp. LDH proteīnus.

Attīstīt prototipu līdz TRL4.

Veikt stratēģisku tirgus izpēti.

Ieguvums

Izveidotā tehnoloģija ļaus precīzāk noteikt Plasmodium sugu, kas izraisījusi malārijas infekciju, un attiecīgi pielāgot terapiju konkrētajam pacientam. Tas palīdzēs samazināt neatbilstošu pretmalārijas zāļu lietošanu, kas ir viens no būtiskiem faktoriem Plasmodium rezistences pret medikamentiem attīstībā.

Izveidotā tehnoloģija kalpos kā platforma, uz kuras pamata būs iespējams izstrādāt uz aptamēriem balstītus sensorus arī citu slimību, piemēram, vēža, diagnostikai.

Projekts stiprinās Latvijas pozīcijas augsto tehnoloģiju, biomedicīnas un fotonikas nozarēs, veicinot inovāciju un jaunu produktu radīšanu, kas nesīs ekonomisku labumu sabiedrībai caur uzlabotām diagnostikas metodēm un valsts ekonomisko izaugsmi, kas nāk no augstas pievienotās vērtības produktu izstrādes un to komercializācijas.

Komanda

Līga Kunrade
liga.kunrade@lu.lv
Teodors Panteļejevs
Kaspars Tārs
Gatis Mozoļevskis
Maira Elksne
Una Riekstiņa
Laura Sproģe