Mostrat e gjakut të pacientëve të infektuar me një krimb parazitar që shkakton skistozomiazën përmbajnë informacione të fshehura që shënojnë faza të ndryshme të sëmundjes. Në tonë hulumtim i publikuar së fundmiekipi ynë përdori mësimin e makinerive për të zbuluar atë informacion të fshehur dhe për të përmirësuar zbulimin dhe diagnostikimin e hershëm të infeksionit.
Paraziti që shkakton shistozomiazën e përfundon ciklin e tij jetësor në dy bujtës – fillimisht te kërmijtë dhe më pas te gjitarët si njerëzit, qentë dhe minjtë. Vezët e krimbave të ujërave të ëmbla hyjnë tek bujtësit e njeriut përmes lëkurës dhe qarkullojnë në të gjithë trupin, duke dëmtuar organe të shumtaduke përfshirë mëlçinë, zorrët, fshikëzën dhe uretrën. Kur këto larva arrijnë në enët e gjakut që lidhin zorrët me mëlçinë, ato piqen në krimba të rritur. Ata më pas lëshojnë vezë që ekskretohen kur personi i infektuar defekon, vazhdimi i ciklit të transmetimit.
Që nga diagnoza aktualisht mbështetet në zbulimin e vezëve në fecesmjekët zakonisht humbasin fazat e hershme të infeksionit. Në kohën kur zbulohen vezët, pacientët kanë arritur tashmë një fazë të avancuar të sëmundjes. Për shkak se normat e diagnozës janë të dobëta, zyrtarët e shëndetit publik zakonisht administroni në masë ilaçin praziquantel për popullsinë në rajonet e prekura. Megjithatë, praziquantel nuk mund të pastrojë krimbat e mitur në fazat e hershme të infeksionit, as nuk mund të parandalojë riinfeksionin.
(Kredia: DPDx/CDC) Skistozomiaza zakonisht nuk diagnostikohet deri në fazat e vona të sëmundjes.
Studimi ynë ofron një rrugë të qartë përpara për përmirësimin e zbulimit dhe diagnostikimit të hershëm nga identifikimi i informacionit të fshehur në gjak që sinjalizon infeksion aktiv, në fazë të hershme.
Trupi juaj i përgjigjet një infeksioni shistozomiasis duke ngritur një përgjigje imune që përfshin disa lloje të qelizave imune, si dhe antitrupa që synojnë në mënyrë specifike molekulat e sekretuara nga ose të pranishme në krimb dhe vezë. Studimi ynë prezanton dy mënyra për të kontrolluar disa karakteristika të antitrupave që sinjalizojnë infeksion të hershëm.
E para është një analizë që kap një profilin sasior dhe cilësor të përgjigjes imuneduke përfshirë klasa të ndryshme të antitrupave dhe karakteristikave që diktojnë se si ata komunikojnë me qelizat e tjera imune. Kjo na lejoi të identifikonim aspektet specifike të përgjigjes imune që dallojnë pacientët e pa infektuar nga pacientët me sëmundje të fazës së hershme dhe të vonë.
Së dyti, ne zhvilluam një të re Qasja e të mësuarit në makinë që analizon antitrupat për të identifikuar karakteristikat latente të përgjigjes imune të lidhura me fazën dhe ashpërsinë e sëmundjes. Ne trajnuam modelin mbi të dhënat e profilit imunitar nga pacientët e infektuar dhe të pa infektuar dhe testuam modelin mbi të dhënat që nuk u përdorën për trajnime dhe të dhëna nga një vendndodhje tjetër gjeografike. Ne identifikuam jo vetëm biomarkerët për sëmundjen, por edhe mekanizmin e mundshëm që qëndron në themel të infeksionit.
Pse ka rëndësi
Schistosomiasis është një sëmundje tropikale e lënë pas dore që prek mbi 200 milionë njerëz në mbarë botën, duke shkaktuar 280,000 vdekje në vit. Diagnoza e hershme mund të përmirësojë efektivitetin e trajtimit dhe të parandalojë sëmundje të rënda.
Përveç kësaj, ndryshe nga shumë metoda të mësimit të makinerive që janë kutitë e zezaqasja jonë është gjithashtu të interpretueshme. Kjo do të thotë se mund të ofrojë njohuri se pse dhe si zhvillohet sëmundja përtej identifikimit të thjeshtë të shënuesve të sëmundjes, duke udhëhequr strategjitë e ardhshme për diagnostikimin dhe trajtimin e hershëm.
(Kredia: CDC/Dr. Edwin P. Ewing Jr.) Grupe të vezëve Schistosoma haematobium të rrethuara nga qeliza imune në indin e fshikëzës.
Ajo që ende nuk dihet
Nënshkrimet e infeksionit të shistozomiazës që ne identifikuam mbeten të qëndrueshme në dy rajone gjeografike në dy kontinente. Hulumtimet e ardhshme mund të eksplorojnë se sa mirë aplikohen këta biomarkues për popullata shtesë.
Më tej, puna jonë identifikon një mekanizëm të mundshëm pas përparimit të sëmundjes. Ne zbuluam se një përgjigje e veçantë imune kundër një proteine specifike në sipërfaqen e krimbit sinjalizon një fazë të ndërmjetme të infeksionit. Të kuptuarit se si sistemi imunitar reagon ndaj këtij antigjeni të nënstudiuar mund të përmirësojë diagnozën dhe trajtimin.
Çfarë është më pas
Përveç përmirësimit të të kuptuarit tonë se si sistemi imunitar reagon ndaj fazave të ndryshme të infeksionit, gjetjet tona identifikojnë antigjenet kryesore që mund të hapin rrugën për hartimin e qasjeve me kosto efektive dhe efikase për diagnostikimin dhe trajtimet. Hapat tanë të ardhshëm do të përfshijnë në fakt vendosjen e këtyre strategjive në terren për zbulimin dhe menaxhimin e hershëm të sëmundjeve.
Trirupa Chakraborty është Ph.D. Kandidat në Biologjinë e Sistemeve Integruese në Universitetin e Pitsburgut. Aniruddh Sarkar është Asistent Profesor i Inxhinierisë Biomjekësore në Institutin e Teknologjisë në Gjeorgji. Jishnu Das është Asistent Profesor i Imunologjisë dhe Biologjisë Kompjuterike dhe Sistemeve në Universitetin e Pitsburgut. Ky artikull është ribotuar nga Biseda nën një Licenca Creative Commons. Lexoni artikull origjinal.
