Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) создали недорогую, точную и быструю тест-систему, позволяющую выявлять болезнь Вильсона-Коновалова, которая влияет на выведение меди из организма. Это неизлечимое генетическое летальное заболевание считается редким, однако исследование ученых говорит о том, что долгие годы коварный недуг был всего лишь «недообследованным». Уже в этом году анализ крови на болезнь Вильсона-Коновалова будет доступен в медцентрах Владивостока.

Медь – жизненно необходимый для организма человека микроэлемент, который отвечает за регенерацию, синтез гемоглобина, влияет на активность гормонов, участвует в тканевом дыхании и формировании костной и хрящевой тканей. Однако его избыток, вызванный болезнью Вильсона-Коновалова, приводит к тяжелейшим поражениям центральной нервной системы и внутренних органов. Причина болезни — мутация в гене ATP7B, отвечающем за выведение меди вместе с белками (церулоплазминами) из организма.

Болезнь Вильсона-Коновалова без терапии приводит к летальному исходу, в то время как при своевременной диагностике и правильно подобранном лечении прогноз у этого неизлечимого заболевания благоприятный. Если вовремя распознать недуг, пациенты могут сохранять высокое качество жизни и даже не замечать болезнь.

Впрочем, диагностировать заболевание не так легко – быстрые и доступные биохимические анализы неточны, так как содержание меди в крови может не превышать норму даже у пациентов в критическом состоянии. Другой метод — биопсия печени —позволяет поставить точный диагноз, но предполагает хирургическое вмешательство и применяется только в исключительных случаях. А «золотой стандарт» диагностики болезни Вильсона-Коновалова — метод секвенирования ДНК по Сэнгеру — дорогостоящая услуга, которую оказывают только в медцентрах крупных городов: Москвы, Санкт-Петербурга, Томска, Новосибирска.

Точный, простой и доступный анализ

Ученым Дальневосточного федерального университета удалось создать недорогую тест-систему с точностью «золотого стандарта». Благодаря поддержке программы «Приоритет 2030» знакомая многим медицинским работникам аллель-специфическая ПЦР, повсеместно применяемая для выявления мутаций в геномной ДНК, теперь может широко использоваться и для диагностики болезни Вильсона-Коновалова. Научная статья, подробно описывающая данную модификацию, была опубликована в журнале Genes крупного иностранного издательства MDPI. 

Метод ученых ДВФУ позволяет найти самые частые мутации гена ATP7B в ДНК пациента с помощью специальных маркеров. Преимущество такого анализа – его скорость: всего за три часа образец крови проходит проверку на 14 мутантных последовательностей, которые подтверждают наличие или отсутствие болезни. Также стоит отметить, что для анализа не требуется дорогостоящее оборудование — амплификаторы и форезные комплекты уже установлены во многих медицинских учреждениях каждого районного центра страны, а их показатели легко интерпретировать врачам без каких-либо специальных знаний в области генетики.

«Мы хотели создать простой и точный анализ болезни Вильсона-Коновалова, который можно было бы очень быстро внедрить по всей стране. ПЦР-тест идеально для этого подошел и сделал диагностику столь тяжелого заболевания недорогой и доступной. Мы удешевили стоимость анализа в четыре раза», — подчеркнул создатель тест-системы, ассистент департамента медицинской биологии и биотехнологии, научный сотрудник Центра геномной и регенеративной медицины Института наук о жизни и биомедицины ДВФУ Михаил Гарбуз.

В настоящий момент результаты этого анализа в качестве результата научного исследования могут получить пациенты Медцентра ДВФУ, медицинского центра «Здоровье» и медицинского центра «Неврон». Все три учреждения расположены во Владивостоке. В настоящий момент тест-система находится на стадии патентования и совместно с индустриальным партнером, крупной российской компанией, проявившей заинтересованность в разработке, запланирована регистрация изобретения в качестве средства клинической лабораторной диагностики. По словам ученых, полное обследование пациента на мутации гена ATP7B будет стоит в районе 10 тысяч рублей.

Коварный и недооцененный противник

Считается, что болезнь Вильсона-Коновалова редкая, и ее распространенность во всем мире составляет всего 1 случай на 35-45 тыс. человек. Однако ученые ДВФУ отмечают, что это не так, поскольку среди обследованных командой проекта 150 пациентов, обратившихся к различным врачам-специалистам с симптомами неясного происхождения, 95% имели мутацию гена ATP7B. А мнимая редкость этого заболевания связана с отсутствием массовой и точной диагностики, ведь болезнь отличается широким спектром проявлений.

В результате мутации медь, как правило, накапливается в печени и головном мозге, однако металл может оседать и в других органах и тканях, например, в мышцах или роговице глаз (кольца Кайзера-Флейшера). Из-за этой особенности она может вызывать гепатит, цирроз, поражения костей и суставов, а также психические расстройства: изменения поведения, признаки шизофрении, агрессивность, депрессию. Дебют заболевания отличается вариативностью: симптомы могут начать проявляться еще в детском возрасте, а могут не давать знать о себе десятилетиями и впервые проявиться после 30 лет.

«Наиболее часто встречающаяся в России мутация гена ATP7B влияет на печень, однако, если причиной смерти пациента выступил цирроз, мало кто будет разбираться, что именно вызвало это заболевание – алкоголизм или неправильный обмен меди в организме. Именно поэтому команда ученых ДВФУ хочет не только выявлять болезнь, но и составить свод рекомендаций для пациентов с конкретными мутациями. Таким образом мы стараемся сделать терапию наиболее эффективной и спасать жизни пациентов. Благодаря уникальной инфраструктуре Центра геномной и регенеративной медицины, богатому опыту молекулярно-генетических исследований нашей команды под руководством Кумейко Вадима Владимировича, а также тесному сотрудничеству с группой врачей, координируемой доктором медицинских наук Овчинниковой Анной Александровной, нам удалось в достаточно краткий период осуществить данную разработку», — подчеркнул руководитель проекта, ассистент департамента медицинской биологии и биотехнологии Института наук о жизни и биомедицины Владислав Фарниев.

«Очень важно, что наш доступный и простой анализ может сократить процент людей, которые страдают таким тяжелым заболеванием. Они много лет могут жить с агрессией или апатией, с постоянными болями и неустановленным диагнозом. К сожалению, болезнь Вильсона-Коновалова имеет точки невозврата, после которых человек, даже получивший необходимое лечение, уже никогда не сможет полностью оправиться и вернуться в здоровое состояние. Именно поэтому так важно на ранних стадиях обнаружить это заболевание и приступить к терапии, пока оно не успело проявить себя», — уверен разработчик тест-системы Михаил Гарбуз.

 

Информация и фото предоставлены пресс-службой Дальневосточного федерального университета