Kā ar sviedriem aizvietot asins analīzes?

Karstā vasaras dienā vai pēc fiziskās piepūles smagā darbā katrs ir pieredzējis, ka uz pieres izsitas plāna sviedru kārtiņa. Tas labi zināms ir arī mediķiem Bērnu klīniskās universitātes slimnīcas (BKUS) Neonatoloģijas nodaļā. Šeit ikdiena paiet, rūpējoties par pašiem mazākajiem un trauslākajiem pacientiem – priekšlaicīgi dzimušiem bērniem. Viena no rutīnas darbībām ir asins analīžu ņemšana, ko vidēji veic līdz pat 7 reizēm dienā. Šīm analīzēm var tikt paņemti līdz pat 5% no kopējā asins tilpuma. Tas ir fiziski prasīgs un pacienta spēkus izsmeļošs process, radot papildu riskus bērniem, kas jau tā ir riska grupā.

Tieši šī skarbā realitāte kļuvusi par dzinējspēku daudzsološam Latvijas pētnieku projektam SwyCard. Taču ceļš no laboratorijas apstākļos daudzsološa atklājuma līdz gatavam produktam, kas pieejams ārstu kabinetos un klīniskajās laboratorijās, ir izaicinošs. Šo posmu, ko mēdz dēvēt par nāves ieleju, palīdz pārvarēt ilgtermiņa valsts pētījumu  programmas projekts BioPhoT – Biomedicīnas un Fotonikas inovāciju platforma, kas sniedz tik būtisko finansējumu, zināšanas un atbalstu, lai Latvijā radītas idejas nepaliktu tikai zinātnisko publikāciju lapaspusēs, bet pārtaptu komerciāli veiksmīgos, globāli mērogojamos produktos.

Bet kas īsti ir SwyCard? Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) Biomateriālu bioinženierijas institūta pētnieku radītā inovācija piedāvā asins testus aizstāt ar neinvazīvu un nesāpīgu metodi – analizēt sviedrus. Kā skaidro SwyCard projekta vadītājs un zinātnieks Kristaps Kļaviņš, projekta stāsts sācies ar pavisam praktisku lūgumu no ārpuses. “2023. gadā pie mums vērsās Rīgas Stradiņa universitātes (RSU) profesore Dace Gardovska un BKUS ārsti. Viņi bija ļoti ieinteresēti atrast neinvazīvus veidus, kā veikt analīzes priekšlaicīgi dzimušiem bērniem. Tā mēs sākām pētīt, ko vēl no bērna varētu paņemt analīzēm – sākotnēji apsvērām urīnu, taču to var būt neparocīgi ievākt un daudzums ir nepietiekams. Kā nākamajam mēs pievērsāmies sviedru metabolismam,” atceras Kļaviņš.

Pētījumi atklāja iepriecinošu faktu – sviedri molekulārā līmenī satur gana plašu informācijas apjomu. Tajos var konstatēt glikozi, kreatinīnu, urīnskābi un citus klīniskos marķierus, ko jau patlaban plaši izmanto medicīnā. Izmantojot  masspektrometriju – augstas jūtības analīzes metodi, kas pieejama ārstniecības iestādēs kā BKUS vai E. Gulbja laboratorija –, pētnieki saprata, ka nonākuši pie pavisam reāla risinājuma slimnīcas ārstu lūgumam. Ārstam vai pašam pacientam atliek notīrīt ādu, uz īpašas papīra kartītes uzpilināt fizioloģisko šķīdumu, piespiest to ādai uz pāris sekundēm, aizlocīt un nosūtīt uz laboratoriju. Tur no kartītes tiek izsists neliels papīra disks, no kura tālāk ekstraģē sviedru paraugu mērījumiem. “Šāda tipa kartītes asins analīzēm jau izmanto jaundzimušo ģenētiski iedzimto slimību skrīningam,” uzsver Kļaviņš, norādot uz būtisku priekšrocību. “Tās ārstiem un laboratorijām ir pazīstamas. Viņiem nav jāpērk jaunas, nezināmas iekārtas vai testi – mēs vienkārši piedāvājam jaunu parauga veidu, kas iekļaujas esošajā darba plūsmā.”

Saskarsme ar reālām situācijām un lietotāju ir bijusi centrāla projekta attīstībā – to spilgti ilustrē stāsts par kartīšu dizainu. “Mēs gājām uz Bērnu slimnīcu un skatījāmies, kā veic analīzes,” stāsta projekta vadītājs. Tradicionāli asins paraugi tiek pilināti uz balta papīra, kur sarkanais tonis ir skaidrs atskaites punkts laborantam, kas no kartītes izsit gabaliņus tālākai analīzei. Taču sviedri ir caurspīdīgi un uz balta papīra neatstāj pēdas pēc izžūšanas. Atklāsme noveda pie SwyCard kartītēm rozā krāsā; saskaroties ar sviedriem un šķidrumu, papīrs nedaudz izbālē un rada nepieciešamo vizuālo marķieri. “Neesot blakus ārstiem darbībā, tev to neiedomāties,” iesmejas Kļaviņš.

Kad ar grantiem no Latvijas Zinātnes padomes un citiem pētniecības finansējuma avotiem zinātniskais pamats bija ielikts un atklājums izdarīts, radās nākamais, daudz sarežģītākais jautājums – kā šo zinātni pārvērst produktā? Lielākā daļa tradicionālo pētniecības grantu nosedz aspektus kā reaģenti un materiāli vai pētnieku algas, taču komercializācijai, prototipu testēšanai un tirgus izpētei finansējums paredzēts nav. Tieši šeit manāma BioPhoT platformas izšķirošā nozīme.

“Mums bija nodefinēta problēma. Ārsti netiek pie asinīm – ko citu varam izmantot? Lūk, atradām risinājumu ar sviedriem. Bet ko tālāk?” stāsta Kļaviņš “Kā nu sagadījās tieši ap to laiku parādījās BioPhot. Mēs gribam komercializēt ideju, un, rau, viņi sniedz atbalstu tieši komercializācijai.” Turklāt BioPhoT nenozīmē tikai finansējumu –  tas ir strukturēts mentoringa un izglītošanas process. Piemēram, programma māca, kā prezentēt ideju investoriem, brīdinot, ka 90% gadījumos atbilde būs nē. “Zinātnieks jau nebaidās no atteikumiem,” nosmej Kļaviņš, norādot, ka zinātnisko grantu iegūšanas procents ir vien ap 10%, tāpēc šādas vilšanās pētniekiem nav svešas. Sarežģītāka ir orientēšanās biznesa pasaulē – produktu reģistrācija, klīniskie pētījumi un regulējumi medicīnas precēm, intelektuālā īpašuma stratēģijas, utt. Lai ar to palīdzētu, BioPhoT ietvaros projekta komandai piesaistīts mentors, kas gan konsultē, gan palīdz praktiski. Tāpat BioPhoT finansējums ļāvis iesaistīt sadarbības partnerus BKUS un E. Gulbja laboratorija, kas zinātniskā projekta ietvaros būtu teju neiespējami.

“Līdz ar BioPhoT tas “hobija” projekts, kam iepriekš veltīji laiku vakaros un brīvdienās paralēli pamatdarbam, var kļūt par apmaksātu darbu,” programmas sniegto atvieglojumu raksturo zinātnieks. Tas ir devis iespēju izveidot komandu ar plašu pētnieku grupu, kas ļāva ievērojami paātrināt tehnoloģijas un produkta attīstību. Kā arī deva iespēju fokusēties uz biznesa attīstību, sagatavojot SwyCard sarunām ar investoriem un riska kapitāla fondiem, dodot argumentētas atbildes par tirgus lokāciju un apjomu, klientu bāzi un komercializācijas modeļiem.

Skatoties nākotnē, SwyCard potenciāls sniedzas tālu aiz priekšlaicīgi dzimušo bērnu palātām. Nozarē iezīmējas skaidra tendence virzienā uz alternatīvām masveida asins analīzēm. Kā kādā konferencē dzirdējis Kļaviņš, pasaulē asins analīzēm ik gadu tiek paņemti ap 10 olimpiskajiem peldbaseiniem asiņu, kamēr Sarkanajam krustam ziedoti tikai četri. Medicīna virzās uz mikrosamplingu, piemēram, asins piliena paņemšana no pirksta diabēta pacientiem, kā arī uz testēšanu mājas apstākļos. Lai gan sviedri sniedz salīdzinoši trokšņainus paraugus ar mazām biomarķieru koncentrācijām, mūsdienu masspektrometrijas tehnoloģijas jau ir pavērušas durvis uz tiem kā reālu analīžu alternatīvu: to var izmantot cilvēki ar nieru slimībām, kuriem jātestējas ik dienu; onkoloģijas pacienti ar bojātām vēnām; pacienti, kuri dzīvo attālos reģionos vai ar kustību traucējumiem.

SwyCard stāsts ir apliecinājums tam, ko spēj piedāvāt BioPhoT un Latvijas inovāciju ekosistēma. Tepat top zinātņietilpīgas idejas ar komerciālo potenciālu pasaules līmenī. Taču galu galā zinātnieku motivācija nav miljoni peļņā, bet gan reāla ietekme uz sabiedrību. “Es gāju līdzi ārstiem un skatījos, kā ņem asinis tiem bērniem. Man pašam mājās ir četrgadnieks, kas par adatām gluži nepriecājas. Tu redzi, ka ir patiesa sāpe un problēma, ko tu vari atrisināt,” stāsta Kristaps Kļaviņš, “Zinātnē mūsu produkts ir zināšanas. Liels aha moments man bija, kad sapratu – lai tam visam būtu kāda ietekme, gala rezultātam jābūt produktam. Lai cilvēki un ārsti to var iegādāties vai, aizejot uz analīzēm, ieķeksēt to kā opciju un saņemt pakalpojumu. Tikai tad tam tiešām ir jēga.”

Pateicoties Latvijas zinātnieku degsmei un platformai BioPhoT, šī jēga jau sākusi iemiesot taustāmas aprises rozā kartītes formā ar iespēju mainīt diagnostikas standartus visā pasaulē.

 

Projekts “Biomedicīnas un fotonikas pētniecības platforma inovatīvu produktu radīšanai” jeb “BioPhoT” tiek īstenots Ekonomikas ministrijas finansētās ilgtermiņa valsts pētījumu programmas “Inovāciju fonds – ilgtermiņa pētījumu programma” ietvaros. Platformas numurs: IVPP-EM-Inovācija-2024/1-0002.