Образцы для анализа. Источник фото: пресс-служба УрФУ
Новая тест-система, созданная уральскими учеными, поможет определять онкологию на ранней стадии. По задумке создателей тест-системы диагностику можно будет проходить во время медосмотра или самостоятельно, сдав анализ. Как поясняют специалисты, новая тест-система обладает высокой достоверностью (анализирует молекулярные маркеры) и превосходит существующие аналоги. Описание тест-системы и результаты ее апробации на лабораторных животных ученые опубликовали в журнале Metabolites. Работа проводится при поддержке Минобрнауки России (по программе «Приоритет-2030»).
«В настоящее время тест-система проходит апробацию для диагностики рака предстательной железы на ранней стадии его развития», — говорит руководитель проекта, заведующая лабораторией биотрансформационных технологий и пищевой химии УрФУ Елена Ковалёва.
Отличие тест-системы от аналогов — высокая надежность. Она выявляет изменения метаболических биомаркеров в крови (липиды, витамины, аминокислоты). При этом она может быть внедрена в крупных медицинских центрах страны. В определении изменений биомаркеров используется метод высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией.
«Наша тест-система выбирает метаболиты с наиболее значимыми изменениями и сопоставляет типы и концентрации метаболитов в плазме крови с образцами в базе данных больных и здоровых пациентов, чтобы диагностировать то или иное социально значимое заболевание. Для этого будет использоваться обученный искусственный интеллект, встроенный в программу, который поможет диагностировать заболевание через сопоставление видов и концентраций метаболитов конкретного пациента с данными из базы», — поясняет Елена Ковалёва.
Как полагают ученые, стоимость нового теста на онкомаркеры не будет существенно превышать стоимость традиционных методов диагностики, но будет значительно превосходить по возможностям.
«Одним из существующих аналогов является тест-система диагностирования гастроэнтерологических и легочных заболеваний, основанная на газовой хроматографии. Ранние стадии онкологии такой методикой не определяют. Наша система более мощная, она анализирует состав крови на молекулярном уровне», — поясняет Елена Ковалёва.
В планах ученых — дополнить исследования другими видами рака, обучить систему четко определять стадии и агрессивность рака, после этого защитить интеллектуальную собственность, привлечь бизнес-партнеров и к 2027 году выйти с разработкой на рынок.
Отметим, над созданием системы работают специалисты Уральского федерального университета, Института иммунологии и физиологии УрО РАН при участии научно-исследовательского института вирусных инфекций «Виром» Роспотребнадзора и коллег из Саратовского государственного медицинского университета им. В.И. Разумовского Минздрава Российской Федерации.
Справка
Определение специфических маркеров метаболитов (биомаркеров) в плазме крови — активно развивающееся направление мониторинга и диагностики заболевания (изучают малые молекулы в биожидкостях с помощью биоинформатических методов). Набор биомаркеров в определенных концентрациях может подсказать тип и тяжесть заболевания. Наиболее интересны для ученых липиды из-за их жизненно важных функций в организме: они входят в состав всех клеточных мембран, выполняют основную энергетическую функцию, а их производные служат жизненно важными сигнальными молекулами.
По данным Международного агентства по изучению рака ВОЗ, в 2022 году в мире зарегистрировано примерно 20 млн новых случаев заболевания раком и 9,7 млн вызванных им смертей. Число людей, оставшихся в живых в течение пяти лет после постановки онкологического диагноза, оценивается в 53,5 млн человек. Раком в течение своей жизни заболевает примерно каждый пятый человек; примерно каждый девятый мужчина и каждая двенадцатая женщина умирают от этого заболевания.
В 2022 году тремя самыми распространенными видами рака в мире были рак легких, рак молочной железы и рак толстой или прямой кишки. В 2022 году выявлено 2,5 млн новых случаев заболевания раком легких (12,4% от общего числа новых онкологических случаев). На втором месте по распространенности рак груди (2,3 млн случаев, 11,6%); далее — колоректальный рак (1,9 млн случаев, 9,6%), рак простаты (1,5 млн случаев, 7,3%) и рак желудка (970 000 случаев, 4,9%).
По оценкам специалистов организации, в 2050 году прогнозируется более 35 млн новых случаев заболевания раком.
Информация и фото предоставлены Отделом научных коммуникаций УрФУ
