Driving research of Myalgic Encephalomyelitis / Chronic Fatigue Syndrome (ME / CFS),
Post Treatment Lyme Disease Syndrome (PTLDS), Fibromyalgia and Long Covid

Möt Rahim Esfandyarpour, PhD, medlem av SGTC Team

I denna #OMFScienceWednesday  vill vi presentera er för Stanford Genome Technology Center team- medlem Rahim Esfandyarpour, PhD. Rahims ME / CFS-forskning, finansierad av  OMF, fokuserar på utvecklingen av nanonålen som en biomarkör för sjukdomen.

Rahim Esfandyarpour, PhD, member of the SGTC Team

“Jag fick min PhD och Msc i elektroteknik från Stanford University; för tillfället är jag en lektor i ingenjörsvetenskap och forskare vid Stanford Genome Technology Center (SGTC). Jag har nästan 10 års erfarenhet av att utveckla nya biomedicinska plattformar för olika tillämpningar av biovetenskap.

Min interdisciplinära forskning fokuserar på translationsforskning genom att applicera innovativa begrepp inom ingenjörsvetenskapen på utmaningar inom modern livsvetenskap och medicin med de tre huvudmålen: förebyggande, tidig diagnos och effektiva behandlingar av sjukdomen.  Ett exempel: en av mina nyare uppfinningar var en multifunktionell ‘labb-på-ett-chip’-plattform, som kostar ungefär 10 öre och kan tillverkas på en bläckstråleskrivare (läs PNAS här:  http://bit.ly/2BBsjAX och Stanford här: https://stan.md/2MoKVJr).

För närvarande leder jag ett interdisciplinärt team av forskare och ingenjörer som arbetar inom flera olika forskningsprojekt, som fokuserar på att utveckla nya, innovativa, kostnadseffektiva och precisa tekniker (portabel, bärbar och handhållen biomedicinsk apparatur) för att påskynda översättningen av biomedicinsk forskning till avancerad diagostik och dito behandlingar.

Denna grupp ingår i ett teknologiskt utvecklingsteam som jag samarbetar med och som inkluderar immunologer, genetiker, biologer, kemister, onkologer, bioinformatiker, bioingenjörer, maskiningenjörer och elektroteknikingenjörer. En av de potenta och nya teknologier som jag utvecklat på senare år, var inriktad på att möta några av de stora utmaningar förenade med traditionella  metoder för att upptäcka biomarkörer. Som exempel kan nämnas att många detektionssystem använder komplexa optiska metoder, som kräver speciell flourescerande märkning. Min metod, däremot, använder billig elektrisk spårning utan dyr märkning.

Genom att utnyttja nyare stora framsteg inom nanoteknologi, mikro/nano-tillverkning och mikroflödesteknik utvecklade jag ett användbart, ultrakänsligt och impedansbaserat nanoelektroniskt aggregat med hög genomströmning (tusentals sensorer per cm2)  kallad en nanonåls-biosensor, som är integrerad med mikroflödesteknologi och som i realtid kan utföra märkningsfri  affinitetsbaserad bioavläsning av  de biomarkörer som är i fokus.

För ungefär två år sedan fick jag veta mer om ME / CFS och Whitneys situation och jag blev mer aktivt involverad i att studera och förstå  denna komplicerade sjukdom. Jag kommer klart ihåg de diskussioner, som professor Davis och jag hade angående hur mitt nanomålstest skulle kunna bli en potentiell biomarkör och ett verktyg för läkemedelsscreening för ME / CFS. Enligt en del studier är ME / CFS en sjukdom som drabbar minst två miljoner människor i USA och miljoner fler globalt. Såvitt vi vet finns det idag ingen väletablerad, blodbaserad biomarkör för att diagnosticera ME / CFS eller för att utföra pre-kliniska test av kandidatläkemedel och -terapier för ME / CFS-patienter. Det innebär att det är en lång och kostsam process att diagnosticera ME / CFS-patienter, vilket utgör ett fundamental svårighet för patientvård och behandlingar.

Därefter har jag ägnat många dagar och nätter åt att göra experiment med nanonålen och studera sjukdomen eftersom jag har en stark tro på att det alltid finns ett sätt att hitta en lösning om man försöker tillräckligt mycket. Med detta I åtanke och med användning av vår nya teknologi har jag ägnat månader åt omformning och mikrofabrikation av många fler nya sensorer och att karakterisera och kalibrera dem för denna specifika tillämpning. Då kunde man, för första gången,  experimentellt observera att ME / CFS blodceller uppvisar ett karakteristiskt impedensmönster/impendansmönster när de utsätts för hyperosmotisk stress som är signifikant annorlunda än det hos friska kontroller. Skillnaderna i impedansmönstret mellan ME / CFS och friskt blod som respons till hyperosmotisk stress tyder på att denna teknologi potentiellt kan ge oss en unik indikator för ME / CFS. Det är mycket uppmuntrande att resultaten hittills har indikerat att den här teknologin potentiellt kan etablera en snabb och korrekt diagnostisk plattform för ME / CFS och även  erbjuda insikter i denna komplexa sjukdoms biologi. Vidare, genom att använda denna teknologi som ett verktyg för läkemedelsscreening, har flera små molekyler testats för att se hur de kan hjälpa ME / CFS-celler att återgå till ett friskt cellbeteende. Dessa lovande resultat tyder på att teknologin potentiellt kan användas för snabb screening av möjliga läkemedel och/eller substanser för ME / CFS.

Nu ska vi göra fler experiment för att förstå de exakta mekanismer som bidrar till våra resultat och för att testa hur analysen fungerar vid andra sjukdomar.  Dessutom arbetar vi på att anpassa teknologin till en plattform som kan göra pre-kliniska test av kandidatläkemedel och -terapier för ME / CFS-patienter, vilket kan leda till utvecklandet av en portabel, handhållen och lättanvändbar plattform, som kan skötas av forskare och läkare på alla kompetensnivåer.

Vidare så planerar vi att arbeta på andra teknologier för att studera ME / CFS. Så till exempel kan min nyligen utvecklade utskriftsteknologi, en papperstunn nanopartikelkrets, som kostar ungefär 10 öre att tillverka på en bläckstråleskrivare, inte bara öka testers genomströmning utan även dramatiskt minska kostnaden för tester och kanske ge oss ytterligare ett kraftfullt och billigt screeningsverktyg för diagnostik och läkemedel/substanser för ME / CFS.

Sist men inte minst, trots att det fortfarande är mycket som behöver göras, vill jag ta tillfället i akt att säga att ha kunskap om ME / CFS och på nära håll se storheten, modet och hoppet hos människor som drabbats av  den här sjukdomen och deras familjemedlemmar, inkluderande Whitney, Ron och Janet, är en ännu större anledning för mig och mitt team att arbeta på denna sjukdom. Vi kommer att göra vårt bästa för att ge hopp och hälsa till alla därför att varje människa förtjänar det.

Tack Rahim för ditt nyskapande och hängivna arbete för att hjälpa miljoner ME / CFS-patienter världen runt.

OMF tackar Siv Pierson för den svenska översättningen.