Vienkārša asins analīze, lai prognozētu priekšlaicīgas dzemdības, varētu glābt mazuļu dzīvības

Priekšlaicīgu dzemdību radītās komplikācijas ir galvenais nāves cēlonis visā pasaulē bērniem, kas jaunāki par pieciem gadiem.

Autors

• Bonija Ročmane arhīva lapa

2019. gada 27. februāris

satriecoši attēli

Katru gadu priekšlaicīgi piedzimst piecpadsmit miljoni bērnu. Stīvena Kveika meita Zoja bija viena no tām: viņa ieradās caur avārijas C sekciju pēc tam, kad Kveiks un viņa sieva Atīna nakts vidū devās uz neatliekamās palīdzības nodaļu mēnesi pirms Zojas ierašanās. Viņa pavadīja savu pirmo nakti inkubatorā, un viņas tēvs, bioinženieris pēc tam Caltech, prātoja, kāpēc dzimšana nevarētu būt paredzamāka.

Šis jautājums palika Kveika prātā. Mēnešus pirms Zoja sāka savu jaunāko kursu vidusskolā, viņas tētis paziņoja, ka ir izstrādājis mātes asins analīzi, kas, iespējams, var brīdināt sievietes, ka viņas gatavojas dzemdēt priekšlaicīgi — pirms 37 grūtniecības nedēļām. Kopš tā laika viņš ir uzsācis jaunuzņēmumu, lai komercializētu tehnoloģiju un izveidotu lētu, vienkāršu testu, ko sievietes varētu veikt aptuveni sestajā grūtniecības mēnesī.

Šis stāsts bija daļa no mūsu 2019. gada marta numura

• Skatiet pārējo izdevuma daļu
• Abonēt

Priekšlaicīgas dzemdības pārbaude nav Kveika pirmais mēģinājums pirmsdzemdību veselības jomā. Kad Atīna bija stāvoklī ar Zoju, viņai tika veikta amniocentēze — invazīva adatas biopsija, ko izmantoja Dauna sindroma un citu stāvokļu noteikšanai. Ja to veic ārsti ar lielu pieredzi, spontāna aborta risks ir zems, taču tas pastāv — un tas ir nervus kutinoši topošajiem vecākiem. Es domāju: Ak, Dievs, tas ir šausmīgi — ka jums ir jāriskē ar bērna zaudēšanu, lai uzdotu diagnostisko jautājumu, viņš saka.

Būdams pārliecināts, ka ir vajadzīgs labāks veids, Kveiks sāka strādāt, izstrādājot neinvazīvas asins analīzes, lai novērtētu lielāko daļu tās pašas informācijas, ko sniedz amniocentēze, taču ar mazāku grūtniecības risku. Viņš izmantoja brīvi peldošas augļa DNS daļiņas, kas atrastas mātes asinīs, lai iegūtu ieskatu augļa ģenētiskajā veidolā. Vairāk nekā desmit gadus vēlāk vairāki biotehnoloģiju uzņēmumi piedāvā līdzīgu Dauna sindroma un citu slimību testu versiju grūtniecēm klīnikās visā pasaulē.

Es domāju: Ak, Dievs, tas ir šausmīgi — ka jums ir jāriskē ar bērna zaudēšanu, lai uzdotu diagnostisko jautājumu.

Tāpat tiek izstrādātas asins analīzes, ko bieži sauc par šķidrajām biopsijām, kas paredzētas vairākiem lietojumiem, tostarp agrīnas stadijas vēža noteikšanai un atklāšanu, vai transplantāta saņēmēja ķermenī rodas nomaiņas sirds mazspēja. 2014. gadā Quake atklāja pierādījumus par mirstošiem neironiem Alcheimera slimnieku asinsritē, kas tiek izmantots, lai izstrādātu neirodeģeneratīvo un autoimūno slimību testus.

Priekšlaicīgu dzemdību prognozēšana būtu vēl viens svarīgs sasniegums. Pasaulē vairāk nekā viens no 10 mazuļiem piedzimst priekšlaicīgi, un tā ir sabiedrības veselības problēma, kas pārsniedz sociālekonomiskās un ģeogrāfiskās robežas. Mazuļi nabadzīgās valstīs, piemēram, Malāvijā, piedzimst pārāk ātri — valstī ir 18% priekšlaicīgu dzemdību rādītājs, kas ir augstākais rādītājs pasaulē, taču tādi ir arī mazuļi ASV, piemēram, Kveika meita pārtikušajā Dienvidkalifornijā.

Priekšlaicīgu dzemdību radītās komplikācijas ir galvenais nāves cēlonis visā pasaulē bērniem, kas jaunāki par pieciem gadiem. Priekšlaicīgi dzimuši bērni var cīnīties ar infekciju, mācīšanās traucējumiem un redzes un dzirdes problēmām. Nabadzīgās valstīs bērni, kas dzimuši ievērojami priekšlaicīgi, bieži neizdzīvo. Bagātās valstīs tas parasti notiek, bet dažreiz ar ilgtermiņa sekām, tostarp uzvedības problēmām un neiroloģiskiem traucējumiem, piemēram, cerebrālo trieku. Ir arī ekonomisks faktors: priekšlaicīgi dzimuši bērni pirmajā dzīves gadā maksā vidēji 10 reizes vairāk nekā tie, kuru piedzimšana nebija komplikāciju.

Vienkārši pajautājiet Dženai Sinkonisai, kuras dvīņi 2006. gadā ieradās bez brīdinājuma 24. grūtniecības nedēļā. Dvīņu grūtniecība tiek uzskatīta par augstu riska pakāpi, taču Sinkonisas grūtniecība noritēja bez traucējumiem, līdz viņai sākās Brekstona Hiksa kontrakcijas, kas var notikt vairākas nedēļas iepriekš. dzemdībām, kad dzemde sagatavojas darbam. Viņa kļūdījās, un viņas dvīņu zēni ieradās sešu stundu laikā.

Viens no Sinkonisas zēniem ICU. Ar Dženiferas Sinkonisas pieklājību

Aidans svēra 1 mārciņu, 14 unces (850 gramus), un viņam slimnīcā bija jāpavada trīs mēneši; Ītans svēra 1 mārciņu, 6 unces, un viņam klājās sliktāk. Lielāko daļu sava pirmā dzīves gada viņš lietoja skābekli un tik tikko izglābās no nepieciešamības veikt traheotomiju. Sinkonisa saņēma virsmaktīvās vielas injekciju, lai palīdzētu attīstīt viņas dēlu plaušas, tiklīdz viņa nokļuva slimnīcā, taču, ja tests būtu spējis brīdināt ārstu, ka viņai draud agrīnas dzemdības, viņai šīs zāles varēja ievadīt ātrāk. kad tas, iespējams, varēja kaut ko mainīt. Ja es būtu zinājis, ka viņi būtu dzimuši priekšlaicīgi, visa mūsu dzīve būtu savādāka, saka Sinkoniss, radošais producents Starbucks korporatīvajā mītnē Sietlā.

Zēnu medicīniskā aprūpe izmaksāja vairāk nekā 2 miljonus dolāru un nebeidzās, kad viņi atstāja slimnīcu. Pirmos trīsarpus dzīves gadus viņi palika izolācijā mājās; Sinkoniss tik tikko var izsekot ārstu un terapeitu skaitam, ko viņi ir redzējuši gadu gaitā. Viņa un viņas vīrs bija spiesti pārdot savu māju, likvidēt pensijas un krājkontus un galu galā pasludināt bankrotu, lai tiktu galā ar gandrīz 450 000 USD, ko apdrošināšana nesedz. Tagad 12 gadus veci zēni galvenokārt ir panākuši attīstību citiem sava vecuma bērniem. Taču viņu vecāki tikai sāk izkļūt no finansiālajām grūtībām. Mēs esam ļoti novēloti, lai paredzētu priekšlaicīgas dzemdības, saka Sinkoniss.

Dženas Sinkonisas dvīņi piedzima 24 nedēļu vecumā 2006. gadā. Tagad 12 gadus veci zēni lielākoties ir veseli. Ar Dženiferas Sinkonisas pieklājību

Jauns tests

Zoja, kurai tagad ir 17, ir pieaugusi un pilnīgi vesela, saka Kveiks, Stenfordas universitātes profesors pēdējos 14 gadus, taču izdomāt, kā paredzēt priekšlaicīgas dzemdības, viņa prātā bija jau kopš viņas dzimšanas. Viņš saka, ka tas bija kā nākamais lielais kalns, kurā uzkāpt. Mēs bijām guvuši pārliecību, veicot neinvazīvas pirmsdzemdību pārbaudes. Priekšlaicīgas dzemdības bija kā Everests.

Quake zināja, ka nav jēgpilnas diagnostikas, kas varētu noteikt, kuras grūtnieces dzemdēs pārāk ātri. Lielākais padoms ir tas, ka pirms tam dzemdējat priekšlaicīgu bērnu, kas ir maz noderīgs pirmreizējai mammai. Turklāt priekšlaicīgas dzemdības var izraisīt vairāki faktori: infekcija, dvīņi vai pat mātes stress. Mums nav nekādas izpratnes par to, kas izraisa priekšlaicīgas dzemdības, saka Ronalds Vapners, Kolumbijas universitātes Ērvingas medicīnas centra reproduktīvās ģenētikas direktors. Mēs to apšaudām.

Quake arī zināja, ka tiešie DNS mērījumi nepalīdzēs. Bērna DNS, kas mantots no viņa vai viņas vecākiem, analīze ir būtiska Dauna sindroma pārbaudei, jo tā var atklāt papildu hromosomas klātbūtni. Tas ir ģenētisks jautājums, saka Quake. Taču pētījumi ir parādījuši, ka bērna ģenētiskais profils minimāli ietekmē priekšlaicīgu dzemdību. Tā vietā Quake koncentrējās uz DNS molekulāro brālēnu RNS. Šīs molekulas ir grūtāk pamanāmas asinīs (tās ir īslaicīgas), taču tās nodrošinātu atbilstošāku nolasījumu, uzskatīja Kveiks, jo to līmenis palielinās un samazinās atkarībā no tā, kas notiek cilvēka ķermenī. Vai varētu būt, ka grūtniecība, kurai draudēja nepatikšanas, raidīja agrīnus trauksmes signālus?

Sūds, vai mēs esam izdomājuši veidu, kā noteikt priekšlaicīgas dzemdības? viņš atceras domāšanu.

Quake un viņa komanda, tostarp Mira Moufarrej, viņa laboratorijas studente, rūpīgi pārbaudīja asins paraugus no 38 afroamerikāņu sievietēm, kuras tika uzskatītas par priekšlaicīgu dzemdību risku, dažos gadījumos tāpēc, ka viņām iepriekš bija priekšlaicīgi dzimuši bērni. Kopumā melnādainie bērni ASV dzimst priekšlaicīgi par aptuveni 50% biežāk nekā baltie. Trīspadsmit sievietes dzemdēja agri. Analizējot RNS molekulas viņu asinīs, pētnieki atklāja septiņus gēnus, kuru mainīgie aktivitātes signāli kopā, šķiet, paredzēja, kuri bērni ir dzimuši priekšlaicīgi.

Kveiks man teica, ka ir pārsteigts par rezultātu. Sūds, vai mēs esam izdomājuši veidu, kā noteikt priekšlaicīgas dzemdības? viņš atceras domāšanu. Mēs joprojām cenšamies izprast šo septiņu gēnu bioloģiju, viņš piebilst; vēl nav skaidrs, vai signāli nāk no mātes, placentas vai bērna. Quake domā, ka tie atspoguļo mammas reakciju uz grūtniecības izsīkumu. Citiem vārdiem sakot, viņš saka, ka viss izjūk no sliedēm, un mamma uz to reaģē.

Šīs pieejas skaistums ir tāds, ka tā ļauj mums redzēt sarunu, kas notiek starp māti, augli un placentu, saka Deivids Stīvensons, Stenfordas Mātes un bērna veselības pētniecības institūta līdzdirektors un tā priekšlaicīgi dzimušo bērnu pētījumu centra galvenais pētnieks. . Tas ir kā noklausīšanās. Tagad mēs varam piekļūt tam, kad tas tiek paziņots, kas palīdz mums saprast, kas notiek grūtniecības laikā.

Ārstēšana Cerība

Pirms piecsimt gadiem, aizraujoties ar savu anatomisko mirušās grūtnieces dzemdes preparēšanu, Leonardo da Vinči rakstīja par savu nodomu atklāt noslēpumus aiz ieņemšanas un priekšlaicīgas dzemdības. Viņš nekad to nedarīja, un pat šodien ir salīdzinoši maz atbilžu. Varbūt tāpēc, ka ir tik maz zināms, farmācijas uzņēmumi priekšlaicīgas dzemdības nav uzskatījuši par daudzsološu investīciju jomu. Patiešām, tas ir viens no visvairāk novārtā atstātajiem jautājumiem, saka Sindura Ganapathi, Geitsa fonda Mātes, jaundzimušo un bērnu veselības atklājumu un rīku portfeļa līdzdalībniece, kas kopā ar March of Dimes un CZ Biohub, medicīnas iniciatīvu. finansēja Marks Cukerbergs un viņa sieva Priscilla Chan, ir finansējis Kveika darbu.

Mums ir nepieciešams daudz vairāk iejaukšanās, saka Ganapathi. Mēs esam diezgan ierobežoti savā bruņojumā.

Pārbaude varētu būt pirmais solis ceļā uz jaunām zālēm vai ārstēšanu. Zinot, kurš ir pakļauts riskam, sievietes varētu sagatavoties, piemēram, izvēloties slimnīcu ar jaundzimušo intensīvās terapijas nodaļu vai strādājot ar akušieri, kurš varētu izrakstīt progesteronu — zāles, ko dažreiz lieto, lai mēģinātu pagarināt grūtniecību. Tas atgriežas pie personalizētas ārstēšanas, saka Wapner. Mēs joprojām neesam spējuši noteikt, kā progesterons darbojas un kam tas darbojas labāk. RNS varētu palīdzēt mums labāk saprast, kam vajadzētu saņemt šīs zāles.

Jaunais grūtniecības logs var izraisīt pieteikumus ārpus priekšlaicīgas dzemdībām. No viedokļa, kur tas varētu notikt, jūs varētu aplūkot placentas attīstību, augļa attīstību un augļa un mātes mijiedarbību, saka Wapner. RNS ir bijusi DNS pamāte vēl pavisam nesen. Tas ir sasodīti labs pavediens par to, kā atšķirt, kam draud priekšlaicīgas dzemdības, un tas varētu sniegt mums labāku veidu, kā novērtēt grūtniecības laikā notiekošo.

Atbilstoši tam Quake ir izveidojis jaunuzņēmumu Akna Dx ar augstiem mērķiem. Tas ir piesaistījis vairāk nekā 10 miljonus USD no investoriem, tostarp Khosla Ventures no Menlo Park, Kalifornijā. Mūsu ideja ir veikt asins analīzes, lai sniegtu galveno ieskatu, saka izpilddirektors un līdzdibinātājs Maneesh Jain. Kāds ir augļa gestācijas vecums? Vai jums draud priekšlaicīgas dzemdības vai smaga pēcdzemdību depresija? Grūtniecība joprojām ir liela melnā kaste. Mēs vēlamies sniegt jums ieskatu par iekšēji notiekošo, lai jūs varētu rīkoties.

Citi eksperti saka, ka ir vajadzīgi vairāk pierādījumu, ka RNS var sniegt šo ieskatu. Tas ir tāpēc, ka tik daudz dažādu faktoru var veicināt priekšlaicīgas dzemdības, un nav skaidrs, cik labi Quake biomarķieri darbosies plašākā populācijā. Grūtības ir tādas, ka priekšlaicīgas dzemdības neizraisa viena lieta, saka Diāna Bjanki, Eunice Kennedy Shriver Nacionālā bērnu veselības un cilvēka attīstības institūta direktore un neinvazīvo pirmsdzemdību testu eksperte. Infekcija, bojāta placenta, mātes stress, dvīņu grūtniecība — tas viss un daudz kas cits var izraisīt priekšlaicīgas dzemdības. Bjanki saka, ka patiešām nelielā skaitā Stīvs spēja precīzi atšķirt sievietes, kurām draud priekšlaicīgas dzemdības. Bet skaitļi bija patiešām mazi.

Quake labprāt piekrīt, ka viņa sākotnējie atklājumi ir jāapstiprina ar lielu klīnisko izpēti, pirms jebkurš tests būtu gatavs komerciālai lietošanai. Quake komanda strādā, lai apstiprinātu, ka afroamerikāņu sieviešu rezultāti saglabājas arī citās grupās. Līdzstrādnieki, tostarp daži Aknas līdzdibinātāji, tagad ņem asins paraugus no 1000 grūtniecēm.

Mēs ceram, ka tas izglābs daudz dzīvību, saka Quake. Tas tiešām ir tas, uz ko mēs tiecamies. Bet tas ir tikai stāsta sākums… Tas ir ļoti auglīgs apgabals, un tas nav paredzēts.

Bonija Rohmana ir veselības un zinātnes rakstniece, kas dzīvo Sietlā un ir autore Gēnu mašīna.

paslēpties