Eine neue Technik, die eine potenzielle Frühgeburt bei asymptomatischen Frauen mit hohem Risiko Monate vor der Entbindung mit einer Genauigkeit von bis zu 73 % erkennen kann, wurde von Wissenschaftlern der University of Warwick entwickelt.
Unter Verwendung modernster Analysetechnologie für flüchtige organische Verbindungen, die zur Charakterisierung luftgetragener Chemikalien entwickelt wurde, „trainierten“die Wissenschaftler das Gerät mithilfe von maschinellen Lerntechniken, um die chemischen Dampfmuster von Frühgeburten anhand von Vaginalabstrichen zu identifizieren, die während Routineuntersuchungen entnommen wurden.
Ihre Technik wird in einem Artikel für wissenschaftliche Berichte beschrieben und könnte zu einem kostengünstigen, nicht-invasiven Point-of-Care-Test führen, der Teil der routinemäßigen Versorgung von Frauen sein könnte, bei denen ein Geburtsrisiko festgestellt wurde vorzeitig. Dies könnte es dem Gesundheitspersonal ermöglichen, diese Frauen während der Schwangerschaft und Geburt besser zu unterstützen und dazu beitragen, die Risiken für ihr Baby zu verringern.
Frühgeburt ist die häufigste Todesursache bei Kindern unter fünf Jahren und derzeit gibt es nur wenige genaue Instrumente, um vorherzusagen, wer eine Frühgeburt haben wird.
Die Forscher analysierten zunächst flüchtige organische Verbindungen (VOCs) in der Vagina auf eine Erkrankung namens bakterielle Vaginose, bei der die Bakterien der Vagina aus dem Gleichgewicht geraten sind. Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass eine bakterielle Vaginose in der Frühschwangerschaft mit einem erhöhten Risiko für eine Frühgeburt verbunden ist, obwohl die Behandlung einer bakteriellen Vaginose dieses Risiko nicht verringert.
Die von ihnen verwendete Technologie funktioniert, indem sie die Dampfmoleküle trennt, indem sie zwei Techniken kombiniert, die zuerst Moleküle basierend auf ihrer Reaktion mit einer Beschichtung mit stationärer Phase (einem Gaschromatographen) vorab trennen, gefolgt von der Messung ihrer Mobilität in einem Hoch- elektrisches Feld (ein Ionenmobilitätsspektrometer). Mithilfe von Techniken des maschinellen Lernens „trainierte“das Team die Technologie, um Muster von VOCs zu erkennen, die Anzeichen einer bakteriellen Vaginose sind.
Die Forscher analysierten dann Vaginalabstriche, die von schwangeren Frauen genommen wurden, die im Rahmen ihrer Routineversorgung eine Klinik für Frühgeborenenverhütung besuchten. Diese Frauen hatten entweder Vorgeschichten von Frühgeburten oder einen medizinischen Zustand, der eine Frühgeburt wahrscheinlicher macht, aber keine anderen Anzeichen dafür zeigten, dass sie eine Frühgeburt machen würden, und wurden als asymptomatisch eingestuft.
Vaginalabstriche wurden während des zweiten und dritten Trimesters der Schwangerschaft genommen und der Ausgang aller Schwangerschaften nachverfolgt. Der erste Test hatte eine Genauigkeit von 66 %, während der zweite, näher am Zeitpunkt der Lieferung, eine Genauigkeit von 73 % aufwies. Die Testergebnisse bedeuten, dass 7 von 10 Frauen mit einem positiven Test eine Frühgeburt fortsetzten. 9/10 Frauen mit negativem Test nach 37 Wochen geliefert.
Hauptautorin Dr. Lauren Lacey von der Warwick Medical School und Registrarin für Geburtshilfe und Gynäkologie an den Universitätskliniken Coventry und Warwickshire NHS Trust sagte: „Wir haben gezeigt, dass die Technologie eine gute diagnostische Genauigkeit aufweist, und in Zukunft könnte sie sich entwickeln Teil eines Behandlungspfads, um festzustellen, wer Frühgeborene gebären würde.
"Obwohl der erste Test, der früher in der Schwangerschaft durchgeführt wird, diagnostisch weniger genau ist, könnte er Interventionen ermöglichen, um das Risiko einer Frühgeburt zu verringern; für den Test gegen Ende der Schwangerschaft können Frauen mit hohem Risiko sein Maßnahmen zur Optimierung des Ergebnisses für das Baby.
"Es gibt eine Reihe verschiedener Faktoren, die dazu führen können, dass eine Frau vorzeitige Wehen bekommt. Aus diesem Grund ist eine Vorhersage ziemlich schwierig. Es gibt viele Dinge, die wir uns ansehen können - die Vorgeschichte der Patientin, die Untersuchung, Ultraschalluntersuchung, verschiedene andere Biomarker, die in der klinischen Praxis verwendet werden. Kein einzelner Test passt für alle.
"VOC-Technologie ist wirklich interessant, weil sie sowohl das Mikrobiom als auch die Wirtsreaktion widerspiegelt, während andere Technologien nach einem bestimmten Biomarker suchen. Dies ist der Beginn der Untersuchung der Assoziation von VOCs mit Frühgeburten. Wir wollen dies entwickeln und prüfen Sie, ob diese Muster in einen Versorgungspfad implementiert werden könnten."
In der nächsten Phase der Forschung würde ein kleines VOC-Analysegerät in einem Krankenhaus aufbewahrt werden, damit Proben vor Ort analysiert werden könnten. Die Hoffnung ist, dass es schließlich für den Einsatz in einer Kreißsaal-Triage entwickelt werden könnte, damit Tests durchgeführt und Ergebnisse schnell erh alten werden können.
Professor James Covington von der University of Warwick School of Engineering sagte: „Es besteht weltweit ein starkes Interesse an der Verwendung von Dämpfen aus biologischen Abfällen zur Diagnose und Überwachung von Krankheiten. Diese Ansätze können nicht-invasiv sein die Gesundheit einer Person messen, eine Infektion erkennen oder vor einem bevorstehenden medizinischen Bedarf warnen. Für den in der Veröffentlichung beschriebenen Bedarf kann die Technologie miniaturisiert und problemlos in einer Entbindungsstation untergebracht werden. Die Analyse dauert nur wenige Minuten, das Instrument benötigt keine spezialisierten Dienstleistungen (nur Strom) und einfach zu bedienen Wir glauben, dass die Analyse von Gerüchen für diese und viele andere Krankheiten in naher Zukunft alltäglich werden wird."
Die Forscher hinter dieser Studie sind Teil des neu gegründeten Center for Early Life an der Warwick Medical School an der University of Warwick, das am 31. Juli eröffnet wird. Das neue Zentrum baut auf der bestehenden Expertise der Universität in der Erforschung des frühen Lebens auf, indem es darauf abzielt, die Erforschung der prägenden Faktoren in unserem Leben wie diese neueste Forschung voranzutreiben.
Professorin Siobhan Quenby, Co-Direktorin des neuen Zentrums und ehrenamtliche Beraterin am University Hospital Coventry und Warwickshire NHS Trust, sagte: „Ich freue mich, dass das neue Zentrum für frühes Leben weitere interdisziplinäre Kooperationen zum Nutzen von erleichtern wird meine Patienten."
