خلاصه فناوری
هدف از این طرح، تشخیص دقیق و شناسایی عوامل بیماری موکورمایکوزیس در نمونههای گرفتهشده از بیماران مشکوک با بهکارگیری از روش Multiplex real time PCR میباشد. این روش بر اساس تکنیک TaqMan است؛ همچنین این روش، براساس پرایمرها و پروبهای اختصاصی قادر به شناسایی سه گونه از عوامل مهم و شایع بیماری در کشور میباشد که برای همه نمونههای بالینی مشکوک به موکورمایکوزیس که در سرویس قارچ شناسی پزشکی یا میکروبشناسی پزشکی دریافت میشود، قابل اجرا است و نتایج آن در کمتر از یک روز (همراه با استخراج DNA کمتر از 6 ساعت) مشخص میگردد. از لحاظ اجرایی، تکنسین آزمایشگاه مولکولی قادر به انجام تکنیک میباشد و متخصصین قارچ شناسی پزشکی یا دکتری علوم آزمایشگاهی نیز نتایج را کنترل و تأیید میکنند.
ضرورت مسئله
پیشرفتهاي درمانی اخیر، بکارگیري روشهاي جدید درمانی در درمان سرطانها و انجام پیوند اعضا نظیر مغز استخوان، کلیه، قلب، کبد و ریه در جهان که همگی به نحوي سیستم ایمنی بدن را مختل مینمایند، از یک سو باعث افزایش طول عمر و نجات بیماران بدحال شده و از سوی دیگر زمینه بروز بیماریهای قارچی فرصت طلب مقاوم به درمان را فراهم آورده و پیامدهای مرگبار بسیاري را در پیش داشته است. بیماران مبتلا به دیابت کنترل نشده، بدخیمیهای خونی و لنفوم،دریافت کنندگان داروهای ایمونوساپرسیو، نقص ایمنیها بهویژه دریافتکنندگان پیوند مغز استخوان هدف اصلی این عفونتها هستند. موکورمایکوزیس عفونت قارچی کشندهای است که اغلب دربیماران با مشکلات زمینهای بهخصوص دیابت کنترل نشده ایجاد میشود. ارگانیسمهای مسبب این بیماري از خانواده موکوراسه میباشند که به راسته موکورال از رده زایگومیستها تعلق دارند. آنها ساپروفیتهای شایع در خاک و سبزیجات تجزیه شده بوده و در سرتاسر جهان گسترش یافتهاند و بر اساس شرایط سیستم ایمنی میزبان و محل اثر، بیماري به پنج صورت مختلف تقسیم میشوند: رینوسربرال، پولموناری، کوتانئوس، گاسترواینتستینال و منتشره. رینوسربرال موکورمایکوزیس شایعترین فرم بوده، به سه زیر گروه رینومگزیلاري، رینو اوربیتال و رینو اوربیتوسربرال که کشندهترین نوع است تقسیم شدهاند. شایعترین عوامل اتیولوژیک موکورمایکوزیس در انسان شامل گونههای Rhizopus oryzae، Mucor racemosus، Rhizomucor pusillis، Lichtheimia corymbifera میباشند. گونه Rhizopus oryzae تنها پاتوژنی است که اغلب شناسایی شده است و باعث موکورمایکوزیس میشود و مسئول تا 70% موارد است. مکانیسم اولیه عفونت در این مورد از طریق استنشاق اسپور اتفاق میافتد. قارچ از زمان ورود شروع به رشد کرده، به بافتها حمله میکند بهخصوص عروق خونی را موردتهاجم قرار داده، باعث ترومبوز و نکروز بافت میگردد. تاکید میشود که تشخیص سریع و صحیح پاتوژن، ضرورتهاي اجتناب ناپذیر درمان به موقع و صحیح تلقی شده که متاسفانه در کشور ما تا حدود زیادي مغفول مانده است. اگرچه بررسیهاي هیستوپاتولوژیک و کشت از نمونههاي بیوپسی جمعآوري شده از نقاط درگیر، جهت تفکیک بیماري موکورمایکوزیس از دیگر عفونتهاي قارچی فرصت طلب بهویژه آسپرژیلوزیس اهمیت بهسزایی دارد اما به دلیل ماهیت شکننده و ظریف هایفهای بدون تیغه عوامل موکورمایکوزیس، حساسیت روش کشت در اکثریت مطالعات گزارش شده هیچوقت بالای 50% نبوده است. تشابهات بالینی آسپرژیلوزیس مهاجم و موکورمایکوزیس از یک سو و درمان متفاوت این دو بیماری از سو دیگر، اهمیت تمایز این بیماریها را از هم دو چندان میکند.
مسئله اصلی تحقیق
موکورمایکوزیس عفونت قارچی کشندهای است که اغلب دربیماران با مشکلات زمینهای بهویژه دیابت کنترلنشده ایجاد میشود. ارگانیسمهای مسبب این بیماری از خانواده موکوراسه میباشند که به راسته موکورال از رده زایگومیستها تعلق دارند. این عوامل ساپروفیتهای شایع در خاک و سبزیجات تجزیه شده بوده، در سرتاسر جهان گسترش یافتهاند و بر اساس شرایط سیستم ایمنی میزبان و محل اثر، بیماری به پنج صورت مختلف تقسیم میشوند: رینوسربرال، پولموناری، کوتانئوس،گاسترواینتستینال و منتشره. رینوسربرال موکورمایکوزیس با 49% شایعترین فرم بوده، به سه زیر گروه رینومگزیلاری، رینو اوربیتال و رینواوربیتوسربرال که کشندهترین نوع است تقسیم شدهاند.مکانیسم اولیه عفونت در این مورد از طریق استنشاق اسپوراتفاق میافتد. قارچ از زمان ورود شروع به رشد کرده، به بافتها حمله میکند به خصوص عروق خونی را موردتهاجم قرار داده، باعث ترومبوز، نکروز بافت و انتشار به سایر ارگانها میگردد. فاکتورهای مستعدکنندهای که منجر به افزایش احتمال ابتلا به موکورمایکوزیس میشوند تا حد زیادی شبیه آن دسته از فاکتورهای خطر ابتلای به آسپرژیلوزیس هستند که شامل بیماران با دیابت کتواسیدوز کنترل نشده (شایعترین ریسک فاکتورگزارش شده از ایران با 48%)، پیوندهای اعضا بهویژه پیوند مغز استخوان، بدخیمیهای خونی و لنفوم، نوتروپنی طولانی و یا نقص عملکردی نوتروفیل، مونوسایتوپنی، درمانهای طولانی مدت و با دوز بالای کورتیکواستروئیدها، ابتلای به عفونت ویروسی سیتومگالو ویروس و HIV، فرم شدید واکنش GVHD، سوختگیهای وسیع، معتادین به مواد مخدر، درمان با دفروکسامین و سوءتغذیه میباشند. از آنجایی که پنومونی ویروسی حاد همانند کووید19 منجر به آسیب بافتهای اپی تلیال آلوئولهای ریوی و اندوتلیال میشود، ایمنی سلولی بدن دچار نقص میشود. حال در بیماران کووید19 که دارای ریسک فاکتورهایی چون دیابت ملیتوس هستند، این شرایط تضعیف ایمنی با درمان کورتیکواستروئیدی همانند دگزامتازون و پردنیزولون چند برابر شده و احتمال ابتلا به عفونتهای مهاجم قارچی مثل آسپرژیلوزیس و موکورمایکوزیس را به شدت افزایش میدهد. عوامل موکورالها در طول دوره بیماری تروپیسم قوی برای تهاجم به عروق خونی را دارند که در نهایت منجر به انفاراکتوس و نکروز بافتی میشوند که نشانه پاتولوژیکی بارز بیماری میباشد. تشخیص زودرس و درمان بهموقع عفونت برای بهبود بقای بیماران مبتلا قبل از تهاجم عروقی، ایجاد نکروز و انتشار عفونت به سایر ارگانها امری ضروری است. در جهت مدیریت درمانی مناسبتر و دقیقتر بیماری موکورمایکوزیس، تشخیص بیماری و همچنین تعیین هویت نوع عامل بیماریزاي موکورمایکوزیس بهدلیل تفاوتهاي دیده شده در الگوي تعیین حساسیت دارویی گونههاي مختلف راسته موکورال بسیار اهمیت دارد. آزمایش مستقیم و یا بررسیهاي هیستوپاتولوژیک اگرچه گلد استاندارد تشخیص بیماري محسوب میشوند، اما تنها بطور کلی قادر به افتراق هایفهاي بدون تیغه موکورال ها از هایفهاي تیغه دار گونههاي آسپرژیلوساند. با این حال تمایز این دو بیماري، در مواقعی که قطعات کوتاهی از هایف در بافت دیده میشود، بسی دشوار است. همچنین لازم به ذکر است که در %22 از موارد عفونت قارچی همزمان (آسپرژیلوزیس مهاجم و موکورمایکوزیس) دیده شده که تشخیص و درمان عفونت را مشکلتر میکند. اهمیت تمایز موکورمایکوزیس از دیگر عفونتهاي کپکی فرصت طلب شایعتر نظیر آسپرژیلوزیس، توجه شایانی به توسعه روشهاي مستقل از کشت و هیستوپاتولوژي نظیر PCR ایجاد کرده است. بنابراین بررسی و تعیین گونههاي موکورالهاي جدا شده از بیماران مبتلا به عفونتهاي موکورمایکوزیس مهاجم و چگونگی توزیع آنها ضرورت دارد. روشهای تشخیصی مولکولی ارزش تشخیصی بالا در مدیریت صحیح بیماری موکورمایکوزیس با توجه به میزان مرگ و میر بسیار بالا (52-70 %) این بیماری میباشند. در این روش عوامل مهم و شایع بیماری موکورمایکوزیس گزارش شده در ایران از جمله Rhizopus oryzae، Rhizopus microsporus و Mucor spp تعیین و شناسایی میشوند. با توجه به نحوه طراحی بیوانفورماتیک پرایمر و پروبها بسیار تخصصی و دقیق این روش قادر به تشخیص مستقیم بر روی نمونههای بالینی، شناسایی شایعترین عوامل اتیولوژیک موکورمایکوزیس و تشخیص در زمان کمتر از 5/2 ساعت پس از استخراج اسید نوکلئیک میباشد. با توجه به داشتن غنیترین بانک ژنومی ذخیره شده بیماران موکورمایکوزیس در دسترس محققیقن، اقدامات مربوط به راه اندازی و استانداردسازی این روش بهصورت نوآوری داخلی و بر حسب نوع عوامل قارچهای شایع در کشور ایران میباشد که در بهکارگیری آسان و موثر این روش در داخل کشور بسیار موثر میباشد. متاسفانه با توجه به هزینه بالا و مشکلات مربوط به تحریم استفاده از این کیتهای خارجی مشابه در حال حاضر به نحوی ناممکن میباشد.
درباره تیم پژوهشی
نام و نامخانوادگی |
رشته/ مقطع تحصیلی |
همکار/ مشاور طرح |
وضعیت شغلی |
دکتر صادق خداویسی |
دکتری تخصصی قارچ شناسی پزشکی |
مجری |
هیئتعلمی دانشگاه علوم پزشکی تهران |
دکتر محمدرضا صالحی |
متخصص عفونی |
همکار |
هیئتعلمی دانشگاه علوم پزشکی تهران |
دکتر ساسان رضایی |
دکتری تخصصی قارچ شناسی پزشکی |
همکار |
هیئتعلمی دانشگاه علوم پزشکی تهران |
دکتر کاظم احمدی کیا |
دکتری تخصصی قارچ شناسی پزشکی |
همکار |
هیئتعلمی دانشگاه علوم پزشکی تهران |
علی احمدی |
دکتری تخصصی قارچ شناسی پزشکی |
همکار |
دانشجو دکتری دانشگاه علوم پزشکی تهران |
سوابق عرضهکننده فناوری و مسئول اصلی تیم پژوهشی
دکتر صادق خداویسی، سرپرست تیم تحقیقاتی، دانشیار قارچ شناسی پزشکی در گروه انگل شناسی و قارچ شناسی پزشکی دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران میباشند. ایشان با سابقه همکاریهای کشوری و بین المللی تاکنون طرحهای متعددی را در خصوص عفونتهای قارچی از جمله کاندیدیازیس، آسپرژیلوزیس، موکورمایکوزیس و کریپتوکوکوزیس داشتهاند و از اعضای هیئت موسس سامانه ریجستری عفونتهای قارچی مهاجم ایران میباشند. علاوه بر تجربه حضور بهعنوان مسئول آزمایشگاه تشخیصی قارچشناسی پزشکی در بیمارستان امام خمینی تهران، استاد راهنما 8 دانشجو مقطع دکتری تخصصی و 12 دانشجو مقطع کارشناسی ارشد میباشند. H index ایشان براساسScopus 23 میباشد و مقالات چاپ شده ایشان در اینجا قابل مشاهده است.
نحوه شکل گیری تیم با توجه به اهمیت افزایش روز به روز عفونتهای قارچی مهاجم و نبود اطلاعات کافی در زمینه تشخیص و درمان این عفونتها در کشور ما، از اعضای متخصص رشته قارچشناسی پزشکی در کنار یک نفر پزشک متخصص بیماریهای عفونی که همگی در دانشگاه علوم پزشکی تهران مشغول هستند تشکیل گردید. خروجی این تیم در طی این چند سال چندین طرح تحقیقاتی و مقالات علمی بوده که جدیدترین فعالیت این تیم در پاندمی کرونا به چشم میآید که دو تن از اعضای تیم با پیشرفت سریع بیماری موکورومایکوزیس در بیماران مبتلا به کووید، سریعا در کمیته کشوری موکورومایکوزیس وزارت بهداشت حاضر شده و با برگزاری جلسات منظم و ارائه نکات دقیق که خروجی آن دستورالعمل تشخیصی درمانی موکورومایکوزیس کشوری میباشد، باعث بهبود اوضاع در آن زمان هولناک شدند. محققین در طراحیهای دقیق بیوانفورماتیک با توجه به دانش تخصصی قارچشناسی و اقدامات تشخیص در این زمینه و در دسترس داشتن بانک ژنومی غنی این بیماری میتوانند تمامی اقدامات مورد نیاز جهت راه اندازی و استانداردسازی این روش را پیش ببرند.
مزابا
بهدلیل محدودیت روشهای تشخیصی سنتی و كشندگي بسيار بالاي اين بيماري، استفاده از روش نوین مولکولی در نمونههای بالینی بسيار مفيد میباشد. اين روشها پزشكان را در تشخيص در مراحل اوليه، شروع هرچه سريعتر درمانهاي مؤثر، اصلاح نوع درمان، پيگيري پيشرفت بيماري و اثر داروهاي تجويزي و ساير اقدامات كلينيكي توانمند ميسازند. لذا طراحی و معرفی روش مولکولی مناسب و در دسترس جهت تشخیص سریع و زود هنگام و کم هزینه، استفاده آسان و قابل اعتماد جهت تشخیص بیماری مهم موکورومایکوزیس به خصوص در بیماران مبتلا به دیابت کنترل نشده و مبتلا به کووید-19 و سایر عوامل مستعد کننده بسیار مهم میباشد تا منجر به تسهیل در فرآیند مدیریت و درمان بیماری موکورومایکوزیس در کشور شود.
مزایای مستقیم پروژه:
- تولید یک روش داخلی و تامین نیازهای آزمایشگاههای کشور برای تشخیص بیماری موکورمایکوزیس که با توجه به سیر حاد و تهاجم سریع بیماری بسیار مهم میباشد.
- کاهش موارد آمپوتاسیون و تخلیه بافتهای از جمله چشم بیماران مبتلا به موکورمایکوزیس
- تشخیص دقیق و سریع بیماری موکورمایکوزیس با این روش بار هزینههای بیمارستانی بیماران بستری مبتلا به موکورمایکوزیس را به کمتر از 50 درصد کاهش میدهد.
مزایای غیرمستقیم پروژه :
- کاهش آسیبهای روحی-روانی و اجتماعی در بیماران مبتلا به موکورمایکوزیس
- کاهش فشارهای اقتصادی به بیماران، خانواده بیمار و جامعه پزشکی
- اعلام آمادگی برای تهیه و ارزیابی و عرضه سایر روشهای تشخیصی بیماریهای قارچی دیگر
این محصول در تشخیص عفونت قارچی موکورمایکوزیس و شناسایی عامل قارچ آن کاربرد دارد. نتایج این روش با تشخیص مدت زمان بسیار کوتاه در صرف هزینه درمانی و بیمارستانی این بیماران بسیار کمک کننده خواهد بود.
- معرفی روش مولکولی دقیق بر اساس Multiplex real time PCR به منظور تشخیص سریع در حدود 6 ساعت برای بیماری کشنده موکورمایکوزیس
- تسهیل در فرآیند مدیریت مناسب بیماری با مصرف مناسب داروی ضد قارچی موثر و کاهش مرگ و میر بیماری به کمتر از 30 درصد
- برطرفشدن نیازهای پزشکان متخصص در جهت افتراق قطعی بیماری موکورمایکوزیس از سایر عفونتهای با علایم مشابه
- دستیابی به رویکرد پلتفرمی در راستای تشخیص سایر عفونتهای قارچی به روش مولکولی
- هزینه اجرای طرح حدود 400 میلیون تومان برآورد میشود.
- مدتزمان اجرای طرح حدود 12 ماه برآورد میشود.
- مالکیت معنوی: مشارکتکننده در مالکیت معنوی ناشی از اجرای تحقیق سهیم خواهد بود و انتشار مقاله مشترک توسط مجری و مشارکتکننده در ژورنالهای داخلی و خارجی، ارائه مقاله در کنفرانسها و سمینارها با موافقت و اشاره به نام همه دستاندرکاران مجاز خواهد بود.
- مالکیت منافع مادی: سهم مشارکت شرکت/شتابدهنده متقاضی حداقل 10 و حداکثر 35 درصد خواهد بود (منافع مالی ناشی از توسعه این فناوری بر اساس توافق طرفین و مشترک خواهد بود و باتوجهبه سهم آورده نقدی و غیرنقدی توسعهدهنده، سهم مالکیت قابلمذاکره و توافق است).
شماره تماس:
021-88486498
اینستاگرام:
iran.challenges@