Новый сенсор предскажет цитокиновый шторм по составу пота

Новый подход к выявлению рака поджелудочной железы (РПЖ) на ранних стадиях представили сотрудники отделения молекулярной диагностики и экспериментальной терапии некоммерческого клинического центра City of Hope на ежегодном собрании Американской ассоциации исследований рака (AACR).

Появление метастазов резко снижает пятилетнюю выживаемость пациентов с РПЖ, поэтому ранняя диагностика критически важна. Но симптомы этого заболевания неспецифичны, поджелудочную железу трудно пальпировать, а существующие биомаркеры, такие как гликопротеин CA19-9, на ранних стадиях недостаточно надежны. Метод жидкостной биопсии, предложенный докладчиками, основан на анализе экзосом — мембранных пузырьков, которые выделяют в кровь раковые и здоровые клетки. Исследователи идентифицировали в экзосомах из клеток РПЖ восемь характерных микроРНК и объединили их с пятью внеклеточными ДНК-маркерами, обнаруженными в крови пациентов.

При валидации на когортах пациентов и здоровых доноров из разных стран метод жидкостной биопсии выявил 93% случаев РПЖ в когорте из США, 91% случаев в южнокорейской когорте и 88% случаев в китайской когорте. Когда же полученную сигнатуру объединили с маркером CA19-9, тест выявил в когорте из США 97% случаев рака поджелудочной железы 1-2 стадии (без метастазов и с метастазами в ближайшие лимфоузлы).

Внеклеточные везикулы от А до Я: какими бывают, как и зачем их получают и исследуют

Апноэ во сне приводит к одышке, утомляемости и сонливости, также оно ассоциировано с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Для терапии необходимо знать тяжесть протекания этого состояния, которое можно отследить по изменению метаболизма. В настоящее время эти изменения регистрируют в крови и моче, но испанские исследователи показали, что подойдет также пот, который легко собрать и проанализировать.

Образцы пота отбирали до и после сна у 61 человека, часть из которых страдала от апноэ различной степени тяжести, а часть была здорова. Анализ проводили методом газовой хроматографии—масс-спектрометрии, выявили 78 метаболитов. Изменения в основном затронули метаболиты, связанные с выработкой энергии и окислительным стрессом. Самыми релевантными авторы назвали такие метаболиты, как лактоза, сукцинат, мочевина и оксипролин. Изменились также уровни пирувата, серина и гидроксибутирата.

С увеличением доли пожилого населения растет также интерес к ранней диагностике гериатрических заболеваний. Одним из индикаторов может служить уровень глутамина в крови и клетках — ученые обнаружили, что его концентрация значительно изменяется при таких заболеваниях, как рак, диабет и деменция. Для измерения уровня глутамина в крови корейские исследователи создали белковый сенсор, который позволит быстро и недорого измерять концентрации этого соединения в различных образцах.

Точная оценка концентрации глутамина затруднена из-за ограничений традиционных методов. В качестве альтернативы ученые предлагают использовать сенсор, состоящий из отдельных доменов глутаминсвязывающего белка. Принцип работы такого сенсора, названного Q-SHINE, основан на индуцированной лигандом димеризации. Система также содержала флуоресцентный или биолюминесцентный репортер (mCherry или нанолюциферазу). Он был разделен на два домена — это обеспечивало его функциональность только в случае димеризации глутаминсвязывающего белка.

Флуоресцентный сенсор глутамина продемонстрировал высокую чувствительность в диапазоне концентраций от сотен мкМ до мМ, что свидетельствует о его пригодности для измерения физиологических уровней глутамина (они обычно составляют 200–1400 мкМ в крови или раковых клетках и 1–3 мМ в тканях мозга). Сенсор тестировали также на биологических образцах — плазме крови или клетках, где он подтвердил свою эффективность. Q-SHINE позволяет напрямую определять содержание глутамина в биологических жидкостях — его чувствительность сопоставима со стандартными методами, а специфичность выше. Основанный на люциферазе вариант, подчеркивают исследователи, пригоден для измерения кинетики глутамина в живых клетках в режиме реального времени. Авторы заключают, что разработанный ими сенсор будет способствовать дальнейшему изучению метаболизма глутамина, в том числе в контексте различных заболеваний.

Для диагностики рака простаты важны точные малоинвазивные тесты, которых в настоящее время недостает. В клинической практике для скрининга этого вида рака используют анализ крови на простатспецифический антиген (ПСА). У этого теста высокая прогностическая ценность отрицательного результата (NPV 85%), однако низкая специфичность для высокозлокачественного рака (третья и выше группа по Глисону, GG ≥ 3). Канадские ученые предложили использовать в качестве альтернативного метода диагностики биомаркеры внеклеточных везикул — ранее исследователи из Японии уже разработали метод диагностики рака яичников по внеклеточным везикулам. 

Авторы исследования, опубликованного в Cancer Medicine, проанализировали результаты биопсии и состав внеклеточных везикул в крови у 415 мужчин. У 157 участников исследования (38%) биопсия была отрицательной, у 258 (62%) был выявлен рак простаты, причем 73 случая (18%) классифицировались как рак третьей и выше группы (GG ≥ 3). С помощью созданной ранее платформы машинного обучения EVMAP авторы проанализировали внеклеточные везикулы в плазме крови испытуемых. Алгоритм исследования включал оценку уровня трех везикулярных биомаркеров рака простаты,  анализ полученных данных с помощью EVMAP для создания прогностических моделей и логистическую регрессию, с помощью которой по этим моделям оценивали вероятность рака простаты GG ≥ 3.

Продолжительность жизни людей с психическими расстройствами снижена по сравнению с населением в целом — примерно на 10 лет для мужчин и на семь лет для женщин. У них чаще встречается предрасположенность к развитию сердечных заболеваний и диабета. Как установлено в новом исследовании, у людей с такими заболеваниями, как депрессия, биполярное расстройство или тревожное расстройство, маркеры крови указывают на то, что они старше своего фактического возраста. Об этом сообщил на Европейском конгрессе психиатров в Париже (https://epa-congress.org/) ведущий исследователь Джулиан Мутц из Королевского колледжа Лондона.

Доктор Джулиан Мутц и профессор Кэтрин Льюис изучили информацию о 168 метаболитах крови 110 780 индивидов, чьи данные находятся в UK Biobank и обнаружили, что у людей с психическими заболеваниями в анамнезе профиль метаболитов соответствует более позднему возрасту.