诸平
一种发现癌症患者致命感染的新方法 精选
2024-6-18 20:58
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一种发现癌症患者致命感染的新方法

诸平

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Leuko’s optical device works through imaging the capillaries, or small blood vessels, just above the fingernail, which are shown here in an image captured by an early version of Leuko’s device. Credits : Credit: Courtesy of Leuko Labs Leuko, founded by a research team at MIT, is giving doctors a noninvasive way to monitor cancer patients’ health during chemotherapy - no blood tests needed.

据美国麻省理工学院Massachusetts Institute of Technology, MIT2024616日提供的消息,一种发现癌症患者致命感染的新方法(A new way to spot life-threatening infections in cancer patients)。

化疗(Chemotherapy)和其他消灭癌细胞的治疗方法也会破坏病人的免疫细胞。每年,这导致成千上万免疫系统较弱的癌症患者感染,如果不加以控制,可能会致命。

医生必须在给予足够的化疗以根除癌症和不要给太多病人的白细胞计数达到危险的低水平之间取得平衡,这种情况被称为中性粒细胞减少症(neutropenia)。它还可能使患者在化疗的间隙与社会隔绝。目前,医生监测病人白细胞的唯一方法是通过血液检查。

现在,Leuko正在开发一种家用白细胞监测仪,让医生远程更全面地了解病人的健康状况。该设备不是抽血,而是利用光透过指甲顶部的皮肤,并利用人工智能来分析和检测白细胞何时达到危险的低水平。

这项技术最初是由麻省理工学院的研究人员在2015年提出的。在接下来的几年里,他们开发了一个原型,并进行了一个小型研究来验证他们的方法。如今,白细胞检测仪已经在数百名癌症患者中准确地检测出白细胞计数过低,而无需抽取一滴血。

曾是麻省理工学院电子研究实验室(MIT’s Research Laboratory of Electronics)的研究工程师、Leuko的联合创始人兼首席技术官伊恩·巴特沃斯(Ian Butterworth)说:“我们希望这能给门诊病人的监控和护理带来明显的改善。我也认为这对病人来说有更人性化的一面。这些人在其他人面前会感到脆弱,而且他们目前无能为力做任何事情。这意味着,如果他们想要看到他们的孙子或家人,他们会不断地想,‘我是否处于高风险之中? ’”过去四年来,该公司一直在与美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration简称FDA)合作设计研究,以确认他们的设备是准确的,并且对于未经培训的患者来说很容易使用。2024年晚些时候,他们预计将开始一项关键研究,该研究是经过FDA注册批准的。

一旦该设备成为患者监测的既定工具,Leuko团队相信它也可以为医生提供一种优化癌症治疗的新方法。曾是麻省理工学院博士后、也是Leuko的联合创始人兼首席执行官卡洛斯·卡斯特罗-冈萨雷斯(Carlos Castro-Gonzalez)说:“与我们交谈过的一些医生非常兴奋,因为他们认为我们产品的未来版本可以用于对每个病人不同剂量的个性化化疗。如果病人没有变得嗜中性粒细胞减少,这可能是一个信号,医生可以增加剂量。然后,每一种治疗方法都可以基于每个病人的个人反应而定。”

监测免疫健康(Monitoring immune health

Leuko的联合创始人伊恩·巴特沃斯(Ian Butterworth)、卡洛斯·卡斯特罗-冈萨雷斯、奥里利安·布尔奎德(Aurélien Bourquard)和阿尔瓦罗·桑切斯-费罗(Alvaro Sanchez-Ferro)于2013年作为马德里-麻省理工学院M+视觉联盟(Madrid-MIT M+Vision Consortium)的成员来到麻省理工学院,该联盟是麻省理工学院和马德里之间的合作,现在是麻省理工学院linQMIT linQ)的一部分。该项目将来自世界各地的生物医学研究人员吸引到麻省理工学院,与波士顿(Boston)和马德里(Madrid)的研究机构合作开展转化项目。

该项目最初是由麻省理工学院的电子研究实验室(MIT’s Research Laboratory of Electronics)负责的,它要求成员解决医学领域尚未满足的巨大需求,并将他们与麻省理工学院的教职员工联系起来,以制定解决方案。Leuko的创始人也得到了麻省理工学院创业指导服务(Venture Mentoring Service)、沙盒创新基金(Sandbox Innovation Fund)、马丁创业信托中心(Martin Trust Center for Entrepreneurship)、德什潘德中心(Deshpande Center)等创业生态系统的支持。在从麻省理工学院分拆出来之后,该公司完成了由古德成长资本(Good Growth Capital)和HTH VC领投的种子轮和A轮融资。

卡洛斯·卡斯特罗-冈萨雷斯说:“我甚至没有意识到创业是(像我这样的)博士的职业选择。我想在获得奖学金后,我可以申请教师职位。这就是我心目中的职业道路,所以我对麻省理工学院致力于将科学转化为人们可以从中受益的产品感到非常兴奋。”

Leuko公司的创始人都知道,癌症患者从无创白细胞监测仪中获益最多。除非患者去医院,否则他们目前只能在家监测自己的体温。如果出现发烧症状,建议立即去急诊室。

阿尔瓦罗·桑切斯-费罗说:“这些感染经常发生。每6个接受化疗的癌症患者中就有一个会出现感染,他们的白细胞非常低。其中一些感染不幸导致患者死亡,这是特别可怕的,因为它们是由于治疗而不是疾病造成的。(感染)也意味着化疗被中断,这增加了患者的负面临床结果。”

Leuko的光学设备通过对指甲上方的毛细血管或小血管成像来工作,这些血管更容易被看到,并且已经被医生用来评估血管健康的其他方面。该公司的便携式设备可以分析白细胞活性(white blood cell activity),为护理团队检测出严重的白细胞低水平患者。

2019年对44名患者进行的一项研究中,Leuko的团队表明,这种方法能够检测到白细胞水平何时降至临界阈值以下,并且假阳性最小。此后,该团队开发了一种产品,另一项更大规模的研究表明,无人监督的患者可以在家中使用该产品向医生获取免疫信息。

奥里利安·布尔奎德说:“我们的工作完全是无创的,所以你可以在家里进行白细胞测量,而且比现在更频繁。这项技术的关键之处在于,它可以让医生识别出那些免疫系统变得非常脆弱、感染风险很高的病人。如果医生掌握了这些信息,他们就可以以抗生素和生长因子的形式提供预防性治疗。研究估计,这将减少50%的住院治疗。”

扩展应用(Expanding applications

Leuko的创始人相信,他们的设备将帮助医生为病人做出更明智的护理决定。他们还相信,该设备有望监测患者在其他情况下的健康状况。

卡洛斯·卡斯特罗-冈萨雷斯说:“Leuko公司的长期愿景是让其他患者也能从加强免疫系统监测中受益。这包括多发性硬化症患者、自身免疫性疾病患者、器官移植患者和被紧急送往急诊室的患者。”

Leuko公司的研究小组甚至认为,未来他们的设备可以用于监测血液中的其他生物标志物。

卡洛斯·卡斯特罗-冈萨雷斯说:“我们相信这可能是一种平台技术。我们获得了这些血液流经毛细血管的无创视频,因此该公司的部分愿景是测量血液中除了白细胞之外的其他参数,包括血红蛋白、红细胞和血小板。这些都是我们未来路线图的一部分。”

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