Новое беспроводное и носимое устройство, разработанное учеными Northwestern Medicine в сотрудничестве с дочерней компанией Северо-Западного университета Epicore Biosystems, измеряет определенные биомаркеры в поте человека с точностью, сопоставимой со стандартными методами тестирования, и может улучшить принятие клинических решений в отношении муковисцидоза, о чем подробно описано в недавнем исследовании, опубликованном в Трудах Национальной академии наук.

Муковисцидоз — это генетическое заболевание, которое приводит к избыточному накоплению слизи в лёгких, нарушает пищеварение и может поражать множество других органов. По данным Фонда муковисцидоза, в настоящее время в США муковисцидозом страдают более 40 000 детей и взрослых. Хотя симптомы можно лечить и улучшать качество жизни пациентов, заболевание прогрессирует и приводит к ранней смертности.

Анализы на содержание хлоридов в поте , проводимые в специализированных лабораториях, в настоящее время являются золотым стандартом диагностики муковисцидоза. Они позволяют обнаружить повышенный уровень хлоридов в поте человека, вызванный мутациями в гене CFTR.

Недавно разработанные препараты-модуляторы CFTR могут способствовать улучшению функции белка CFTR, снижению уровня хлоридов в поте, улучшению общих симптомов и улучшению течения заболевания. Оптимизация ежедневного применения препаратов-модуляторов CFTR является важнейшей терапевтической целью. Однако стандартных подходов к оценке эффективности этих препаратов вне клинических условий не существует.

В ответ на это исследователи из Northwestern Medicine совместно с Epicore Biosystems разработали и протестировали беспроводное устройство, похожее на наклейку, под названием CF patch . Пластырь, надеваемый на запястье пациента, содержит два канала: один для измерения объёма пота и другой для измерения концентрации хлоридов в поте. Врач делает снимок потового пластыря с помощью смартфона или iPad, и анализирует изменения цвета, соответствующие объёму пота и концентрации хлоридов, что может быть использовано для принятия клинических решений.

«Мы хотели проверить, насколько точны результаты нашего патча для диагностики муковисцидоза по сравнению с золотым стандартом, можем ли мы проводить его удалённо дома, а также проверить, насколько постоянен уровень хлоридов в поте в ответ на лекарственные препараты (например, модуляторы CFTR). Остаются ли уровни хлоридов в поте одинаковыми или очень похожими изо дня в день, или же наблюдается сильная вариабельность, которая может указывать на то, что эти препараты, возможно, работают не так эффективно, как могли бы?» — сказал Ману Джейн, доктор медицинских наук, профессор медицины в отделении пульмонологии и интенсивной терапии, а также педиатрии, который был старшим автором исследования.

Для проверки осуществимости и точности пластыря CF были привлечены 20 взрослых пациентов с муковисцидозом и семь здоровых контрольных участников. Им было поручено пройти клинический тест на содержание хлорида в поте, а затем пять сеансов дистанционной физической активности в течение 14 дней с ношением пластыря CF.

После окончания периода исследования исследователи обнаружили, что пластырь CF измерял концентрацию хлоридов в поте у участников так же эффективно, как и стандартный тест на содержание хлоридов в поте, проводимый в специализированных лабораториях.

«Данное исследование демонстрирует осуществимость и точность носимого микрофлюидного потового пластыря для дистанционного мониторинга концентрации хлоридов в поту у лиц с муковисцидозом», — пишут авторы.

На следующем этапе исследования команда намерена определить, может ли пластырь муковисцидоза помочь в принятии клинических решений для пациентов с муковисцидозом. Джайн также добавил, что пластырь может расширить возможности скрининга и лечения муковисцидоза в сельской местности и странах с низким уровнем ресурсов и ограниченным доступом к диагностическим исследованиям.

«Потенциально это может быть использовано в качестве скринингового или диагностического теста в тех частях страны, где анализ пота недоступен, и может ускорить диагностику муковисцидоза », — сказал Джайн.