Nové pokroky v monitorování recidivy rakoviny a posílení národní zdravotní bezpečnosti

Během 80 let budování a rozvoje poštovního a telekomunikačního sektoru a 66 let vědy a techniky přispěly mnohé výzkumné úspěchy k vytvoření pevného základu pro industrializaci a modernizaci země. V tomto celkovém kontextu se Vietnamsko-korejský institut vědy a techniky (VKIST) vynořil jako potenciální jednotka aplikovaného výzkumu s mnoha vynikajícími příspěvky ke zdravotnictví, průmyslu a inovacím.

Jedním z typických projektů je výzkum a vývoj rychlých testovacích proužků LFIA pro použití při monitorování recidivy a léčby rakoviny a také pro detekci nebezpečných infekčních agens. Tento výzkum má nejen vědecký význam, ale také otevírá nové směry v kontrole nemocí, zlepšuje kapacity veřejného zdraví a zajišťuje národní zdravotní bezpečnost v novém kontextu.

Při této příležitosti reportér provedl rozhovor s docentem Dr. Truong Thi Ngoc Lienem, aby se dozvěděl více o výzkumné cestě a vývojové orientaci rychlých testovacích sad v nadcházejícím období.

- V první řadě bych vám a vašemu výzkumnému týmu rád poblahopřál k dokončení projektu na úrovni ministerstva „Výzkum a výroba magnetických imunochromatografických testovacích proužků a zařízení pro měření magnetického pole s využitím tunelových magnetorezistentních senzorů pro rychlou kvantitativní analýzu biomarkerů CA 15-3 a CEA“ (kód úkolu: 05.2021M001). Na základě výsledků tohoto projektu tým rozvinul myšlenku a vyrobil první prototypy testovacích proužků LFIA, které slouží k monitorování recidivy rakoviny. Můžete se podělit o své pocity z prvního uznání vaší práce?

Doc. Dr. Truong Thi Ngoc Lien: V první řadě jsem velmi rád a hrdý na to, že úsilí výzkumného týmu bylo uznáno. Tento výsledek není jen důkazem solidarity a vytrvalosti týmu, ale také otevírá nový směr ve vývoji rychlých testovacích proužků LFIA pro monitorování recidivy rakoviny. Považujeme to za důležitý počáteční krok, který vytváří základ pro další zdokonalování technologie, směřuje k širokému využití v klinické praxi a přispívá k podpoře lékařů a pacientů v diagnostice a léčbě. Zároveň je aplikovaný výzkum také hlavním cílem, o který se Institut VKIST vždy snaží v procesu vývoje a implementace vědeckých témat.

Doc. Dr. Truong Thi Ngoc Lien, vedoucí katedry integrované biotechnologie a informačních technologií, VKIST.

- Paní, co vás a výzkumný tým VKIST inspirovalo k volbě tohoto směru?

- Docent, Dr. Truong Thi Ngoc Lien: To, co mě a můj výzkumný tým motivovalo k volbě tohoto směru, pramenilo z pandemie COVID-19. V té době jsme byli jasnými svědky obtíží s vyšetřováním a léčbou, zejména u pacientů s rakovinou, kteří mají ve Vietnamu poměrně vysokou míru výskytu. Na základě této reality jsem chtěl vyvinout jednoduché a pohodlné testovací řešení, které by pacientům pomohlo sledovat jejich zdraví, aniž by byli zcela závislí na objemném vybavení nebo velkých zdravotnických zařízeních.

Kromě toho jsme také zjistili, že zvládnutí klíčové technologie LFIA je nesmírně důležité, protože na tomto základě můžeme rozšířit výzkum a vyrábět mnoho různých diagnostických produktů, zejména v oblasti rychlé detekce patogenních virů. Největší výhodou technologie LFIA je, že přináší možnost provádět biologické testování rychle a jednoduše, bez nutnosti specializovaného vybavení, což pomáhá medicíně dostat se blíže ke komunitě – od nemocnic k rodinám, od městských až po odlehlé oblasti. A mým největším snem je, aby v budoucnu měl Vietnam továrnu na výrobu rychlých testovacích sad, které splňují mezinárodní standardy, a to nejen pro uspokojení domácích potřeb, ale také pro oslovení mezinárodního trhu.

- Můžete podrobněji popsat mechanismus fungování a také hlavní výhody této technologie ve srovnání s konvenčními testovacími proužky?

- Docent, Dr. Truong Thi Ngoc Lien: Ve srovnání s konvenčními testovacími proužky LFIA na trhu má tento produkt dvě vynikající technické vlastnosti. Zaprvé, konjugované částice, používáme sférické nanočástice zlata, kovalentně vázané na specifické protilátky. Tato technika činí částice stabilnějšími v mnoha náročných podmínkách, vyžaduje méně protilátek k dosažení optimální citlivosti a co je nejdůležitější, umožňuje přesnou kontrolu počtu protilátek připojených ke každé částici. Díky tomu můžeme upravit detekční práh tak, aby testovací proužek zobrazoval signální linii pouze na správné klinicky významné abnormální úrovni, čímž podporujeme dřívější a účinnější diagnózu, minimalizujeme falešně negativní nebo falešně pozitivní výsledky a zajišťujeme vysokou konzistenci mezi výrobními šaržemi. Zadruhé, oblast pro příjem vzorku je integrována s membránou pro separaci krve. Uživatelé mohou přímo nanést plnou krev na testovací proužek bez nutnosti separace séra centrifugací, jako je tomu u tradičního postupu. Uživatelé stačí odebrat 1–2 kapky kapilární krve z konečku prstu, nanést je přímo na testovací proužek a po několika minutách mají výsledky s vysokou přesností a spolehlivostí. To zjednodušuje obsluhu a zvyšuje pohodlí při domácím použití, přičemž si stále zachovává přesnost a vysokou spolehlivost výsledků.

Zatímco současné testovací metody vyžadují drahé vybavení a vysoce specializované lidské zdroje, rychlý testovací kit pro detekci rakovinných markerů založený na technologii LFIA vyniká svými výhodami, jako je pohodlí, rychlost a nízká cena. Soupravu lze snadno provádět doma, což pomáhá snížit zátěž nemocnic a zároveň vytváří podmínky pro mnoho pacientů, zejména v odlehlých oblastech, přístup k včasné diagnóze a sledování léčby, aniž by museli nést finanční zátěž.

Docentka Dr. Truong Thi Ngoc Lien a její výzkumný tým ve VKIST.

- Jaké jsou první výsledky testů, paní?

- Docent, Dr. Truong Thi Ngoc Lien: Provedli jsme klinické studie na více než 40 vzorcích krve pacientů s rakovinou a téměř 200 vzorcích krve zdravých lidí. Výsledky ukazují, že senzitivita je přes 98 % a specificita a spolehlivost přesahují 99,6 %. U testovacího proužku detekujícího markery rakoviny prsu (CA15-3) a markery kolorektálního karcinomu (CEA) je senzitivita přes 98 % a specificita a spolehlivost přesahují 99,6 %. U testovacího proužku detekujícího virus hepatitidy B je přesnost také přes 99,5 %. Přestože je počet vzorků v současné době omezený, tyto výsledky ukázaly velký potenciál produktu. V nadcházejícím období budeme i nadále rozšiřovat klinické studie ve větším měřítku a v několika centrech, abychom potvrdili stabilitu a spolehlivost, než budeme pokračovat ve vývoji komerčních produktů.

V rámci testů prototypové fáze jsme získali pozitivní signály. Vyhodnotili jsme základní technické parametry produktu, včetně citlivosti, specificity a spolehlivosti v laboratorním měřítku s použitím standardních antigenů jako testovacích vzorků. Počáteční výsledky ukazují, že produkt tato kritéria dobře splňuje, což nám vytváří solidní základ pro pokračování klinických testů na reálných vzorcích pacientů. Je však třeba zdůraznit, že se stále jedná o prototyp a nelze jej považovat za komerční produkt.

Přestože je počet testovaných vzorků v současnosti omezený, tyto výsledky prokázaly velký potenciál produktu. V budoucnu budeme i nadále rozšiřovat klinické studie ve větším měřítku a na multicentrech, abychom potvrdili stabilitu a spolehlivost, než přistoupíme k vývoji komerčního produktu.

- Mohl byste se s námi podělit více o ochranu duševního vlastnictví a očekávání ohledně komercializace produktů v blízké budoucnosti?

- Docent, Dr. Truong Thi Ngoc Lien: Během výzkumného procesu jsme věnovali velkou pozornost ochraně duševního vlastnictví, abychom vytvořili pevný základ pro komercializaci. Skupina doposud podala 3 patentové přihlášky týkající se testovacích proužků pro detekci rakovinného markeru CEA, testovacích proužků pro detekci povrchového antigenu viru hepatitidy B (HBsAg) a testovacích proužků pro detekci bakterií způsobujících nozokomiální infekce s integrovanými řešeními pro odběr vzorků ze vzduchu. Všechny tři přihlášky byly doposud schváleny jako platné. To jsou pro nás důležité kroky k zdokonalení technologie, spolupráci s výrobními podniky a očekáváme, že v blízké budoucnosti uvedeme na trh produkty, které uspokojí potřeby rychlého, pohodlného a spolehlivého testování pro veřejnost.

- S jakými obtížemi a výzvami se výzkumný tým setkal během procesu implementace? A co bylo rozhodujícím faktorem, který pomohl projektu dosáhnout jeho současného počátečního úspěchu?

- Docent, Dr. Truong Thi Ngoc Lien: Během implementačního procesu jsme se setkali s mnoha obtížemi, zejména s omezeními ve financování a experimentální infrastruktuře. Klíčovými faktory, které skupině pomohly dosáhnout počátečních úspěchů, však byla vytrvalost, kreativita, interdisciplinární spolupráce mezi vědci a především práce s celým srdcem. Doufáme, že se nám i nadále bude dostávat podpory od Ministerstva vědy a technologií a z fondů na podporu výzkumu, abychom mohli dokončit prototyp a rozšířit rozsah klinických studií. Naším cílem je dále uvést na trh komerční produkty pro diagnostiku a monitorování rakoviny a zároveň je aplikovat na mnoho dalších infekčních onemocnění, což přispěje ke zlepšení kvality veřejné zdravotní péče.

- Jaké další aplikace kromě detekce a monitorování rakoviny otevírá tento směr výzkumu?

- Docent, Dr. Truong Thi Ngoc Lien: Kromě aplikací v diagnostice a monitorování rakoviny otevírá tento směr výzkumu také mnoho dalších perspektiv. Zejména testovací proužek pro detekci viru H5N1 jsme testovali na izolovaných vzorcích viru a vzorcích drůbeže s infekční bronchitidou. Výsledky ukázaly, že selektivita dosáhla 100 % a citlivost H5N1 byla ekvivalentní prahu Ct 35 PCR testu – na tento výsledek jsme velmi hrdí. Souběžně skupina vyvinula také integrované řešení pro odběr bioaerosolů a imunochromatografickou technologii pro rychlou detekci mikroorganismů přenášených vzduchem, jako jsou E. coli, Klebsiella nebo Pseudomonas aeruginosa. Pokud budeme i nadále zlepšovat a budovat výrobní proces v komerčním měřítku, bude mít produkt rozumnou cenu, bude sloužit nejen veřejnému zdraví, ale bude mít také aplikační hodnotu v zemědělství a chovu hospodářských zvířat – přispěje ke kontrole nemocí, zajistí bezpečnost potravin a minimalizuje ekonomické ztráty.

- Plánuje skupina v budoucnu rozšířit svůj výzkum i na vyšší technologie?

- Doc. Dr. Truong Thi Ngoc Lien: S dlouhodobou vizí doufám, že se naše interdisciplinární výzkumná skupina stane spolehlivou adresou pro výzkum a vývoj pro podniky. Skupina je připravena spolupracovat na výzkumných zakázkách na vylepšení stávajících produktů nebo vývoj nových produktů dle obchodních zakázek, a to na základě silných stránek skupiny v oblasti biotechnologií a pokročilých materiálů. Očekáváme tak, že vytvoříme řešení s praktickou hodnotou, která přispějí k podpoře inovací a zlepšení konkurenceschopnosti vietnamských podniků.

Ve střednědobém plánu se zaměřujeme na komercializaci rychlých testovacích sad pro rakovinné markery a také pro bakterie a viry způsobující infekční onemocnění. Zároveň se skupina zaměřuje na vývoj a uvedení sad pro extrakci DNA/RNA založených na technologii LFIA – produktu, který může nahradit současné dovážené sady. Výraznou výhodou této sady je, že její provedení trvá pouhé 3–5 minut, přičemž všechny kroky narušení buněk, promytí a extrakce DNA/RNA jsou integrovány do materiálu separační tyčinky, zcela bez nutnosti jakéhokoli dalšího vybavení. Cena produktu je pouze 1/3 až 1/5 ve srovnání s komerčními sadami. Klíčovým bodem, který dělá rozdíl, je použití technologie studené plazmy k vytvoření nárazníkové zóny, která pomáhá zadržet DNA/RNA a snadno ji extrahovat. Jedná se o nový směr, který zkracuje dobu operace a výrazně snižuje náklady, vhodný jak pro výzkum, tak pro praktické aplikace v medicíně a zemědělství.

- Jaký vzkaz chcete vyslat mladé generaci vědců u příležitosti 80. výročí založení a rozvoje odvětví BC&VT - vědy a techniky?

- Docent, Dr. Truong Thi Ngoc Lien: Cesta vědeckého výzkumu je plná výzev, které vyžadují vytrvalost a vášeň. Vždy věřím, že „pokud budete pokračovat, dostanete se tam“. Doufám, že mladá generace vědců si udrží své aspirace a odvážně se pustí do nových oblastí, kde je stále mnoho „bílých míst“, která je třeba prozkoumat. Úspěch výzkumu se neměří pouze počtem mezinárodních publikací, ale co je důležitější, produkty a technologiemi, které skutečně vstupují do života a přispívají ke zlepšení kvality zdravotní péče a udržitelnému rozvoji země.

- Upřímně děkuji docentovi, Dr. Truong Thi Ngoc Lienovi!

Centrum pro vědeckotechnickou komunikaci

Zdroj: https://mst.gov.vn/buoc-tien-moi-trong-theo-doi-tai-phat-ung-thu-va-tang-cuong-an-ninh-y-te-quoc-gia-197250924201144568.htm