a equipa iGEM da Universidade de Rochester tem estado a trabalhar num teste de endometriose não invasivo. A endometriose é uma doença crônica dolorosa que atualmente só pode ser diagnosticada através de cirurgia laparoscópica. O teste poderia permitir um diagnóstico precoce para milhões de mulheres com a condição., (Getty Images photo) The new endometriosis test, developed by University of Rochester undergraduate students in the biological sciences, would eliminate the need for surgery for endometriosis diagnosis.
factos de endometriose
o projecto iGEM da Universidade de Rochester procura abordar uma questão urgente em torno da endometriose: tem sido historicamente muito difícil de diagnosticar, especialmente devido à falta de conhecimento sobre a doença em si.,
“os médicos recebem muito pouco, se algum, treinamento em medicina e residências sobre esta condição, portanto os sintomas e queixas muitas vezes não são reconhecidos ou dispensados”, diz Ashley Gubbels, um cirurgião ginecológico minimamente invasivo e professor assistente de obstetrícia e ginecologia no Centro Médico de Rochester.o que é a endometriose?o tecido que une o útero é chamado de endométrio. Normalmente, se uma mulher não engravidar, este tecido é derramado todos os meses durante o período., Na endometriose, tecido que parece e age como implantes de tecido endometrial fora do útero. Este tecido deslocado responde às alterações hormonais do ciclo menstrual. Acumula-se, quebra-se e sangra, fazendo com que o tecido circundante fique inflamado ou inchado.o que causa endometriose?
As causas da endometriose são desconhecidas. Alguns pesquisadores acreditam que pode ser genético, enquanto outras pesquisas estão olhando para o papel que o sistema imunológico pode desempenhar.quais são os sintomas da endometriose?,”o maior equívoco entre pacientes e médicos é que os períodos são supostamente dolorosos, seguidos pela crença de que a endometriose só causa períodos dolorosos”, diz Gubbels. “Endometriose cause symptoms in multiple systems.”Embora os sintomas de cada mulher possam ser diferentes, alguns dos sintomas mais comuns de endometriose são dor e cãibras na barriga ou na parte inferior das costas, fluxo menstrual pesado, fadiga, infertilidade, micção dolorosa e/ou movimentos intestinais durante o seu período, e náuseas.como é diagnosticada a endometriose?,a cirurgia laparoscópica é atualmente o único teste de endometriose a obter um diagnóstico de endometriose. Um tubo fino com uma lente e uma luz na extremidade é inserido numa incisão na parede abdominal do paciente, permitindo que o cirurgião veja a área pélvica. “O diagnóstico definitivo da endometriose requer histologia de biópsias laparoscópicas, um procedimento invasivo”, diz Gubbels. “O projeto iGEM da Universidade de Rochester procura fornecer um teste de diagnóstico não invasivo. Isto poderia permitir um diagnóstico prévio para milhões de mulheres.”
Como é tratada a endometriose?,as opções de tratamento incluem medicina, cirurgia, ou ambos. Se os sintomas forem ligeiros, o doente pode precisar apenas de um medicamento para as dores. Em outros casos, medicamentos hormonais, tais como pílulas anticoncepcionais, podem ser capazes de diminuir a endometriose. No entanto, Gubbels diz: “Há um equívoco de que o controle de natalidade trata a doença. O controle de natalidade só ajuda a controlar os sintomas e, infelizmente, não há cura.”A cirurgia laparoscópica pode ser uma opção para remover o crescimento anormal dos tecidos.,
Fonte: University of Rochester Medical Center Health Encyclopedia
When Meghan Martin ’21, a biochemistry and American Sign Language double major, was a sophomore in high school, she began experiencing intense, chronic pain. Uma corredora ávida e jogadora de futebol, ela foi aleijada por cãibras, náuseas e espasmos nas costas que a deixaram incapaz de participar dos esportes que ela amava.
“Eu Sempre fui muito ativo, mas eu iria para a prática, e então eu viria para casa e teria que se deitar porque minhas costas estariam espasmos tão mal”, diz Martin., “Eu começaria a vomitar porque estava tão enjoada e com tanta dor.”
inicialmente quando ela procurou ajuda, seu médico disse-lhe que era apenas cãibras menstruais e que ela deveria tomar aspirina e obter descanso adicional. Sua mãe, no entanto, sentiu que havia algo mais acontecendo. Depois de algumas pesquisas on-line, ela descobriu que sua filha estava apresentando sintomas característicos da endometriose, uma doença crônica em que o tecido semelhante ao tecido que normalmente reveste o interior do útero se desenvolve fora da cavidade uterina.,
A única maneira de saber com certeza se Martin tinha o transtorno, no entanto, era para que ela fosse submetida a cirurgia.”quando soube que tinha de ser operado para perceber isto, pensei: “Não, Não quero fazer isto”, diz O Martin. “Já fui operado para outras coisas, mas era o meu último ano de liceu nessa altura. Estava a pensar: “isto parece ridículo, nunca ouvi falar de endometriose.,'”
hoje, aproximadamente 1 em cada 10 mulheres em todo o mundo são afetadas pela endometriose durante seus anos reprodutivos, mas a cirurgia laparoscópica invasiva é a única técnica atual utilizada para diagnosticar—e, em seguida, tratar—a doença. Devido à falta de consciência da condição e da pesquisa no campo, muitas mulheres podem experimentar um atraso no diagnóstico de até 11 anos a partir do início dos sintomas. Isso pode significar vários anos de dor pélvica, cãibras graves, e possível infertilidade enquanto o tecido do tipo endométrio cresce fora do útero.,
de resolução de problemas com a biologia sintética para criar uma endometriose teste
Nello Gu ’21 trabalhos sobre o flexível o esterilizador UV de design, parte do projeto para desenvolver um não-invasiva, de baixo custo de teste para diagnosticar a endometriose (Universidade de Rochester foto / Meghan Martin)
Entrar na Universidade de Rochester International Genetically Engineered Máquinas (iGEM) da equipe.,no início de 2020, Rochester lançou uma classe composta por 12 estudantes para competir em uma competição mundial de biologia sintética com o objetivo de resolver um problema do mundo real usando ideias biológicas inovadoras. (A biologia sintética envolve a criação de novas partes ou sistemas biológicos utilizando materiais já encontrados na natureza.) Durante o concurso iGEM – este ano realizado de 14 a 21 de novembro-os estudantes universitários apresentam a um painel de juízes os projectos que conceberam e implementaram.,Martin era membro da equipe iGEM de Rochester e, com base em sua própria experiência, sugeriu que o grupo atacasse como seu projeto o difícil problema do diagnóstico de endometriose.
“eu pensei em endometriose porque era um grande problema para mim, e eu sabia que era uma área que não tinha muita pesquisa significativa, mas que precisava de pesquisa significativa”, diz ela.a equipe iGEM de Rochester é aconselhada por Anne S. Meyer, uma professora associada de biologia, que serviu como conselheira para equipes iGEM na Universidade Delft, nos Países Baixos, onde lecionou antes de vir para Rochester., Sob sua direção, as equipes da Universidade Delft iGEM receberam muitos prêmios notáveis, incluindo o grande prêmio na competição iGEM em 2015.
“iGEM é tão único como uma experiência de pesquisa para os estudantes de graduação, uma vez que os alunos vêm com um projeto de sua própria escolha”, Meyer diz. “os projetos iGEM só funcionam por nove meses, o que é um tempo muito curto para pensar, planejar e executar um novo projeto científico.,”
COVID-19 apresenta um desafio único
Depois de decidir que a endometriose seria o objeto de seu projeto, a equipe Rochester iGEM passou os meses seguintes desenvolvendo um novo teste de Endometriose para diagnosticar a doença.quando o COVID-19 atingiu no início do ano, a equipe recebeu desafios adicionais, pois foram forçados a realizar a maioria de suas pesquisas online e realizar reuniões através do Zoom. Eles também não tiveram acesso a laboratórios para testar seus projetos.,
“um dos outros desafios que enfrentamos foi que era suposto Termos um laboratório molhado em pessoa durante todo o verão para desenvolver e otimizar o nosso design, mas nós não entramos no laboratório molhado até o outono”, diz Martin. “Nós temos todos os nossos testes iniciais feitos, mas nós não tivemos a chance de montar todo este ensaio”
embora a pandemia mudou muitos dos planos de testes, o grupo desenvolveu protocolos escritos detalhados para executar experimentos e resolver problemas que podem surgir.,
Um novo teste de endometriose
o dispositivo desenvolvido pela Equipa Rochester iGEM é baseado na detecção de seis biomarcadores em fluido menstrual que são indicativos de endometriose.a equipa criou um novo tipo de copo menstrual para recolher amostras de fluido menstrual de doentes com endometriose e um ensaio de fluxo lateral—semelhante a um teste de gravidez—que muda de cor com base na presença ou ausência dos seis biomarcadores na amostra menstrual. Isto envolveu a utilização de uma estirpe de bactéria Escherichia coli (E. coli) para produzir os anticorpos necessários para detectar cada biomarcador.,
“the synthetic biology part came in when we created this plug-and-play anticorpo system,” Martin says. “Você precisa de dois anticorpos para detectar cada biomarcador, e esta seria normalmente a parte mais cara do teste. Em vez disso, usamos bactérias para produzir anticorpos de uma forma barata.”
the team also developed an imaging station to determine the real quantity of biomarkers in a sample using only a cell phone camera.,
Rochester iGEM team members prepare for their final presentation as part of the International Genetically Engineered Machine competition. Da esquerda: Emily Schiller ’21, Nello Gu’ 21, Emily Laskey ’21, Zivile Vebraite’ 22 e Gabe Isaacson ’21. Não retratado: Ethan Chen ’21, Linh Hoang’ 22, Isabel Lopez-Molini ‘ 22, Meghan Martin ’21, Helen Shammas ’22, Heather Shi ’22, e James Tang ’21. (University of Rochester photo / Meghan Martin)
the group envisions doctors providing patients with the menstrual cup., A paciente levava o copo para casa e recolhia uma amostra menstrual durante o período seguinte. O paciente então trazia a amostra de volta para o médico, e o médico fazia o teste de endometriose.este teste de endometriose barato e não invasivo poderia potencialmente complementar ou mesmo substituir a cirurgia como um diagnóstico, tornando-a mais acessível para as mulheres em todo o mundo.a equipe de Rochester também desenvolveu ferramentas de educação sobre endometriose para os médicos e o público em geral, para aumentar a conscientização sobre a doença e incentivar pesquisas adicionais., Uma dessas ferramentas é um modelo preditivo com 42 variáveis que podem ser usadas para realizar uma auto-avaliação antes de consultar um médico ou como uma ferramenta clínica para complementar um teste físico. Os materiais educacionais da equipe, que eles tinham traduzido em muitas línguas diferentes, estão todos disponíveis em um formato de Acesso Aberto.,
“Nós aprendemos muitas endometriose pacientes não tinham conhecimento de sua doença, até que anos mais tarde, porque não só os pacientes, a falta de conscientização de si, mas também os médicos não foram instruídos sobre a doença”, diz Heather Shi ’22 anos, microbiologia e saúde, comportamento e sociedade, que é um membro de Rochester iGEM equipe.
o trabalho da equipe está documentado e disponível em sua página Wiki, um formato que permite que futuros alunos ou desenvolvedores para pegar o projeto e construir sobre as ideias.
uma experiência ‘realmente gratificante’
hoje a saúde de Martin é muito melhorada., Depois de fazer uma cirurgia laparoscópica durante seu último ano de ensino médio, suas dores nas costas e cólicas intensas desapareceram apenas duas semanas após a cirurgia. Mas ela considera-se uma das sortudas.”entrando nisso, pensei que fosse uma cirurgia desnecessária”, diz ela. “Eu não pensei que eu tinha endometriose, e eu ia ter que passar semanas se recuperando da cirurgia sem nenhuma razão. No meu caso, tive a sorte de ter os resultados e conseguir remover o tecido da endometriose.ela espera que o projeto iGEM de Rochester possa eventualmente ajudar a aliviar algumas dessas tensões para outros.,
“A coisa mais gratificante para mim sobre este projeto é espalhar a consciência sobre a doença”, diz Martin. “Normalmente, quando me aproximo das pessoas sobre endometriose, as pessoas não sabem. O fato de eu começar a trabalhar em uma doença que pessoalmente me afetou, e ainda ser capaz de fazer progressos na pesquisa e aprender sobre a doença e educar os outros tem sido realmente gratificante.,”
2020 iGEM concorrência atualização
(Cortesia da Universidade de Rochester iGEM equipe)
atualização: 23 de novembro, 2020: Com a conclusão da competição deste ano, de Rochester iGEM equipe foi totalmente reconhecido por suas conquistas com uma medalha de ouro e vários prêmios. Um total de 248 equipes participaram do jamboree deste ano. Dos 42 times da América do Norte, a equipe de Rochester ganhou o maior número de prêmios e indicações no total com cinco indicações e dois prêmios.,as conquistas da equipe incluem: Prêmio Inclusivity Melhor Projeto de graduação em Diagnóstico melhor candidato a Software melhor candidato a práticas humanas integradas
ver os resultados completos online.
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Uma rota para melhor antibióticos: compreensão”, salientou bactérias’Rochester biólogo Anne S. Meyer, a investigação sobre os mecanismos por trás da bactéria respostas pode levar a antibióticos mais eficazes e com menos resistência a antibióticos.