- Анализы крови можно использовать для обнаружения белков, циркулирующих в крови.
- Эти белки могут использоваться для определения и прогнозирования состояния нашего здоровья, поскольку они дают представление о том, на каких уровнях функционируют различные системы.
- Многие заболевания, особенно редкие, трудно диагностировать, поскольку не существует известного анализа крови, который можно было бы использовать для их выявления.
- Группа исследователей использовала данные британского биобанка, чтобы определить, какие белки можно использовать для выявления более 60 состояний.
Используя данные UK Biobank, полученные в когорте из почти 42 000 участников, исследователи выявили белковые сигнатуры в анализах крови, которые можно использовать для обнаружения или прогнозирования до 67 заболеваний.
По их словам, они позволяют точнее определить, разовьются ли в ближайшие 10 лет такие заболевания, как множественная миелома, неходжкинская лимфома и заболевание двигательных нейронов, чем при традиционном сборе клинического анамнеза.
«Протеомика — это изучение структуры и функций белков, где бы они ни находились в нашем организме. Поскольку белки играют ключевую роль в онкогенезе, их идентификацию можно сопоставить с существующим заболеванием, распространением заболевания или ранними стадиями начала трансформации нормальных клеток в злокачественные», — сказал Ричард Рейтерман, доктор медицины, доктор философии, сертифицированный радиолог в MemorialCare Breast Center в Orange Coast Medical Center в Фонтан-Вэлли, Калифорния, который не принимал участия в исследовании.
«Например, уровень ПСА (простатического специфического антигена) в крови используется в качестве скринингового теста на наличие рака простаты или его распространение у мужчин, прошедших лечение от рака простаты», — сказал он. Медицинские новости сегодня.
Результаты были опубликованы в Природная медицина.
Анализ белков в крови
Исследователи из GlaxoSmithKline (GSK), Великобритании и Германии подчеркнули, что хотя определенные клинические измерения и сбор анамнеза могут использоваться для прогнозирования риска развития некоторых распространенных заболеваний, люди с более редкими заболеваниями не получают такой пользы от этой клинической модели. Отсутствие анализов крови для некоторых состояний означает задержки в их диагностике.
Чтобы количественно оценить это, исследователи рассмотрели традиционно собираемые клинические показатели для подгруппы из почти 42 000 участников UK Biobank, чьи данные были опубликованы в рамках проекта UK’s Biobank Pharma Proteomics. Участникам этой подгруппы в общей сложности было диагностировано 218 патологически разнообразных заболеваний.
Собранные исследователями клинические данные включали:
- Возраст
- секс
- ИМТ
- Самооцененная этническая принадлежность
- Статус курения
- Потребление алкоголя
- Самооценка отцовской или материнской истории
Ученые обнаружили, что эндокринные и сердечно-сосудистые заболевания лучше всего прогнозируются с помощью этих клинических показателей.
Затем они проанализировали данные плазмы крови, чтобы определить потенциальные предикторы белков 218 заболеваний у 70–75% участников. Они обнаружили, что для 163 заболеваний биомаркерная сигнатура всего пяти белков сама по себе предсказывала заболевание, а также клиническую модель. Для 67 заболеваний обнаружение присутствия всего 5–20 белков значительно улучшило клинические модели.
Какие заболевания можно предсказать с помощью анализа крови?
Для этих 67 заболеваний медианный уровень обнаружения с использованием белковой сигнатуры составил 45,5% по сравнению с 25% при использовании только клинической модели, с 10% ложноположительным уровнем.
К этим заболеваниям относятся:
- Множественная миелома
- Неходжкинская лимфома
- Легочный фиброз
- целиакия
- Дилатационная кардиомиопатия
- Болезнь двигательного нейрона
Исследователи предсказали, что при целиакии — заболевании, которое может протекать «скрыто» и для диагностики которого требуется инвазивное тестирование, — использование теста на обнаружение белка позволит обнаружить 80% случаев заболевания, а уровень ложноположительных результатов составит 10%.
Затем они подтвердили эти результаты на оставшихся 25–30% когорты.
Для 14 из 41 заболевания, которые исследовали исследователи, прогностическая эффективность белковых сигнатур различалась у мужчин и женщин.
По словам ведущего автора исследования, доктора медицинских наук, директора Научно-исследовательского института университета Precision Healthcare и профессора медицины и здоровья населения Лондонского университета королевы Марии Клаудии Лангенберг, исследователи не изучали, почему наблюдались различия в уровне белка в крови при развитии определенных заболеваний, но в настоящее время это проверяется.
«Большинство исследований не проверяют предсказание «будущих» событий, поскольку для этого требуются гораздо большие числа, но в настоящее время мы проверяем, насколько рано до начала заболевания наблюдаются изменения в белках, которые очевидны во время или после постановки диагноза», — сказала она. МНТ.
Один белок для прогнозирования болезней
Исследователи стремились подчеркнуть, что для прогнозирования риска наличия или развития определенных заболеваний необходимо всего несколько белков. Они провели дополнительный анализ, чтобы показать, что 30 заболеваний можно предсказать или обнаружить, используя всего один белок.
Они провели специальный анализ, чтобы показать, что вплоть до 10 лет до постановки диагноза более высокие уровни рецепторов TNFRSF17 и TNFRSF13B в плазме крови были предикторами повышенного риска множественной миеломы и моноклональной гаммапатии неопределенного значения — состояния, которое предшествует развитию множественной миеломы соответственно.
Дэйв Хун, доктор философии, профессор и директор Центра геномного секвенирования, а также профессор и директор Департамента трансляционной молекулярной медицины в Институте онкологии имени Святого Иоанна в Санта-Монике, штат Калифорния, который не принимал участия в исследовании, рассказал: МНТ:
«Молекулярная диагностика гематологических раковых заболеваний сегодня достаточно хороша. Однако некоторые подтипы рака по-прежнему требуют гистопатологической диагностики для подтверждения. Сочетание гистопатологии и молекулярной диагностики обеспечивает большую точность и достоверность для диагностики подтипов гематологических раковых заболеваний».
«Изменения происходят в белках крови как диагностических биомаркерах из-за стадии рака и метаболического/молекулярного прогрессирования во время прогрессирования заболевания. Более поздние стадии рака будут иметь существенно отличающиеся изменения профиля белка по сравнению с раком на ранней стадии», — продолжил он.
«Этот уровень фундаментальных исследований предназначен для дальнейшего понимания того, как конкретные белки связаны с человеческими заболеваниями. Продолжение исследований протеомики может в конечном итоге привести не только к пониманию основных механизмов онкогенеза, но и может привести к открытию и валидации скрининговых, диагностических и прогностических тестов, и, как мы надеемся, к разработке новых лекарственных мишеней, используемых в клинических испытаниях на людях и в конечном итоге используемых для профилактики и лечения человеческих заболеваний».
— Ричард Райтерман, доктор медицины, доктор философии