Ritmul circadian şi medicina personalizată

   Ceasul intern al organismului sau ritmul circadian controlează ciclurile somn-veghe, activităţile digestive şi multe alte procese fiziologice. Mai mult, acesta poate influenţa şi modul în care organismul reacţionează la medicamente: de pildă, sincronizarea ciclului de chimioterapie cu ceasul intern al pacienţilor poate îmbunătăţi eficienţa medicaţiei şi reduce efectele adverse. Modalitatea consacrată – şi cronofagă – de determinare a ritmului circadian presupune determinarea nivelului melatoninei în probele de sânge recoltate din oră în oră. Însă, potrivit revistei Science, un grup de cercetători japonezi a propus o metodă alternativă de determinare, prin realizarea unui „orar molecular“ bazat pe nivelul, în probele de sânge, a 50 de hormoni şi aminoacizi, rezultaţi ai activităţii biologice. Un astfel de orar a fost stabilit pe baza probelor a trei subiecţi şi apoi validat prin măsurarea convenţională a melatoninei. Orarul a fost apoi folosit pentru determinarea ceasului intern al altor subiecţi, prin verificarea nivelului metaboliţilor din doar două probe de sânge pe zi. Un astfel de instrument poate permite medicilor sincronizarea administrării medicaţiei cu ritmul organismului. „În mod obişnuit, medicina personalizată se concentrează pe diferenţe genetice, dar există şi diferenţe temporale între pacienţi. Acesta va fi următorul pas al medicinii personalizate“, afirmă Hiroki Ueda, şeful grupului de cercetare.

Neuroni investigaţi de roboţi

   Cercetătorii în neuroştiinţe care studiază circuitele cerebrale complexe ar putea folosi, în curând, dispozitive automate, reiese dintr-o cercetare prezentată recent la Forumul Creierului de la Aspen (SUA) şi preluată de Nature. Roboţi care ar găsi şi înregistra simultan activitatea a zeci de neuroni la animale vii pot dezvălui felul în care celulele conectate interpretează semnalele fiecăreia şi transmit informaţii între diferitele arii cerebrale, lucruri imposibil de obţinut prin analiza individuală a neuronilor. Aceşti roboţi sunt creaţi pentru a realiza procedura de patch-clamp whole-cell, o metodă dificilă, care permite însă accesarea activităţii electrice interne a neuronului; potrivit conducătorului colectivului, metoda manuală este la îndemâna unui număr mic de neurofiziologi, instrumentul automat ajutând deci la „democratizarea“ unor astfel de proceduri, care necesită multă îndemânare. În luna mai, grupul a demonstrat felul în care o versiune mai simplă a robotului înregistrează curenţii electrici în câte un singur neuron din creierul şoarecilor anesteziaţi: aparatul îşi găseşte ţinta pe baza modificărilor caracteristice ale mediului electric de lângă neuron, apoi crestează membrana celulară şi astupă mica deschidere, accesând conţinutul neuronal. Rezultate recent prezentate au arătat că o versiune mai avansată a robotului ar putea identifica şi sonda patru neuroni simultan, iar în viitor s-ar putea ajunge până la o sută. De asemenea, colectivul a început să regleze aparatul pentru recoltarea conţinutului celular, care ar putea fi folosit pentru testarea expresiei genetice, ceea ce ar putea ajuta la înţelegerea mecanismelor afecţiunilor neurologice. Cercetarea a fost primită cu interes, dar unii comentatori avertizează că robotul elimină raţionamentul uman din decizia de cercetare a unuia sau altuia dintre neuroni şi că, având în vedere că fiecare element de înregistrare exercită o mică presiune asupra creierului, la scară mare s-ar putea produce leziuni.

Monitorizare hemodinamică neinvazivă

   Un dispozitiv medical israelian utilizat la nivel mondial în unităţile de anestezie- terapie intensivă face obiectul unui studiu desfăşurat începând din februarie în departamentele de urgenţă din 12 spitale americane, aflăm dintr-o comunicare de presă semnată de Avigayil Kadesh. Denumit NICOM (monitor non-invaziv al debitului cardiac), aparatul este folosit în centrele medicale din mai multe ţări pentru monitorizarea hemo­dina­micii, ajutând echipele medicale să decidă cantitatea de fluide necesară pacienţilor în cazul chirurgiei majore, al traumei şi mai ales al septicemiei; cea din urmă este răspunzătoare anual pentru 200.000 de decese în SUA, una din patru morţi petrecute în spital şi jumătate din internările în unităţile de anestezie-terapie intensivă. În asemenea situaţii, este necesară stabilizarea precisă a hemodinamicii, a cărei măsurare până acum nu se putea face decât prin proceduri medicale invazive, costisitoare şi riscante; în schimb, dispozitivul israelian obţine datele necesare prin intermediul a patru senzori ataşaţi pe pieptul sau spatele pacientului. Medicii pot astfel stabili dacă pacientul poate face faţă administrării unei cantităţi mari de fluide, pentru a opri progresia sepsisului, sau, dimpotrivă, aceasta riscă să provoace insuficienţă cardiacă. Studiul american, care va continua în următorii ani, caută să determine felul în care aparatul poate salva vieţi prin utilizarea sa în urgenţă în fazele iniţiale de sepsis: jumătate din pacienţi aleşi aleatoriu primesc îngrijirea obişnuită (fără monitorizare hemo­dinamică), iar ceilalţI – pe cea conformă cu un protocol bazat pe folosirea acestui dispozitiv. În prezent, aparatul israelian este folosit în spitale din SUA, Marea Britanie, Italia, Coreea de Sud, Franţa şi Israel.

Diagnosticul TB... la domiciliu?

   În 2010, tuberculoza a ucis aproape 4.000 de oameni în fiecare zi, mai ales în ţările în curs de dezvoltare. Cu toate că boala este tratabilă, diagnosticarea ei poate dura câteva săptămâni, timp în care pacienţii pot transmite boala celor din jur (în medie, altor 10–15 persoane într-un an, potrivit OMS). Cel mai frecvent utilizat test pentru depistarea TB active este examenul microscopic al sputei, prin care se depistează prezenţa bacteriei, metodă care necesită însă personal de laborator calificat şi poate da greş la cei care nu produc bacterii în număr mare – cum este cazul copiilor. Alte metode, precum radiografia pulmonară şi analizele de sânge sunt costisitoare şi greu de folosit în regiuni izolate, lipsite de infrastructură clinică. Potrivit Nature, o echipă de cercetători de la Universitatea Stanford a realizat o metodă eficientă bazată pe existenţa BlaC, o beta-lactamază secretată de Mycobacterium tuberculosis. Ei au creat o moleculă asemănătoare beta-lactamului care, când este clivată de BlaC, eliberează un produs fluorescent albastru, care poate fi uşor detectat folosind o cutie simplă cu o diodă şi filtre. Lumina emisă poate fi surprinsă cu camera foto a telefonului mobil şi apoi arătată medicului. Spre deosebire de metode similare realizate în trecut, aceasta are avantajul că nu este activată de beta-lactamazele secretate de alte bacterii. În plus, este şi foarte sensibilă, detectând mai puţin de zece bacterii în sputa umană neprocesată. În prezent, se lucrează la dezvoltarea unui prototip, produsul urmând să fie disponibil până în 2015.