Революция в медицине: новый метод обнаружения воспаления может изменить диагностику заболеваний
Фото: Unsplash. Автор: Elena Mozhvilo
Представьте себе — каждая болезнь, от банальной простуды до серьёзных заболеваний, оставляет в нашем организме свой «воспалительный след «. И вот учёные наконец-то нашли способ обнаружить его! Казалось бы, что может быть проще — взять анализ крови и увидеть воспаление. Но до сегодняшнего дня врачи не могли точно определить, в каком именно органе происходит воспалительный процесс.
Исследователи из Университета Кейс Вестерн Резерв (США) разработали метод, который может перевернуть наше представление о диагностике заболеваний. Они научились определять воспаление с помощью антител, что в будущем может привести к появлению простых анализов крови для выявления болезней сердца, Альцгеймера и даже различных видов рака. Этот метод может стать настоящим прорывом в ранней диагностике заболеваний, когда их ещё можно остановить на начальной стадии. Во время воспаления иммунные клетки вырабатывают так называемые активные формы кислорода (АФК). Эти «агрессивные » молекулы кислорода — настоящие головорезы нашего организма: они способны повреждать ДНК, белки и жиры. Но именно эта их «разрушительная сила » помогла учёным найти способ их обнаружить. Интересно, что АФК появляются не только при воспалении — они также могут образовываться под воздействием ультрафиолетового излучения, загрязнения окружающей среды, радиации и даже при курении.
Профессор химии Грег Точтроп, руководивший исследованием, обнаружил, что АФК взаимодействуют с линолевой кислотой (которая есть в каждой клетке нашего тела) особенным образом. В результате образуются специфические соединения — эпоксикетооктадекановые кислоты, или EKODE (давайте не будем мучиться с произношением этого названия). Эти соединения оказались настоящей находкой для учёных — они способны связываться с РНК, ДНК и белками, оставляя своеобразные «следы » воспаления.
Самое интересное, что эти EKODE накапливаются по-разному в разных органах. Как говорит сам Точтроп: «Мы можем обнаружить уникальные соединения и их концентрации в различных тканях и органах. Это значит, что потенциально мы сможем выявлять различные заболевания с помощью обычного анализа крови! » В ходе исследований учёные разработали специальные антитела, которые помогают обнаружить накопление различных типов EKODE в тканях как у мышей, так и у людей.
Представьте себе будущее: вы сдаёте один анализ крови, а врач уже знает, что происходит в вашем сердце, мозге или печени. Примерно как современный анализ на сахарный диабет, только гораздо информативнее. Тест на гликированный гемоглобин (A1C) показывает уровень глюкозы в крови за последние три месяца, а новый тест на EKODE сможет выявить аномальный окислительный стресс в конкретных органах. Сейчас учёные работают над поиском специфических биомаркеров для разных заболеваний. Особенно их интересуют болезни глаз — возрастная макулярная дегенерация и диабетическая ретинопатия. Для этого исследователям пришлось разработать множество новых инструментов в лаборатории, ведь раньше никто не искал такие биомаркеры целенаправленно.
Точтроп и его команда синтезировали модельные соединения EKODE и изучили, как они реагируют с различными аминокислотами. Выяснилось, что только цистеин способен образовывать с EKODE устойчивую связь. «Мы изучили химию системы, предсказали, что должно образоваться, а затем искали эти соединения «, — объясняет профессор. «Это исследование имеет важные практические последствия, но также показывает, как изучение фундаментальных принципов может помочь в разработке клинических тестов «.
Дело в том, что фармацевтические компании активно ищут реактивные цистеины для создания новых препаратов. «Выявление реактивных цистеинов сейчас является центральным направлением в разработке лекарств «, — отмечает Точтроп. «Наше исследование может помочь обнаружить множество реактивных цистеинов, которые могут стать мишенями для новых лекарств «.
