blood
                Кредит: CC0 Public Domain

Высокопроизводительный анализ плазмы крови может помочь в идентификации диагностических и прогностических биомаркеров для бокового амиотрофического склероза (ALS), согласно исследованию из Университета штата Северная Каролина. Работа проливает дополнительный свет на путь, связанный с прогрессированием заболевания, и, по-видимому, исключает роль нейротоксина в окружающей среде, играющего роль в БАС.
                                                                                       

БАС — это прогрессирующее нейродегенеративное заболевание, которое вызывает разрушение нервных клеток головного и спинного мозга. В настоящее время лечение затрудняется отсутствием четких целей, диагностическим процессом, который часто занимает более года, и недостаточными и субъективными методами мониторинга прогрессирования.

«Ранняя диагностика важна, но нам остро нужны количественные маркеры для мониторинга прогрессирования и эффективности терапевтического вмешательства», — говорит Майкл Береман, доцент биологических наук в NC State и соответствующий автор статьи, описывающей работу , «Поскольку нарушения метаболизма являются отличительными чертами БАС, мы хотели исследовать метаболитные маркеры как путь к открытию биомаркеров».

Береман с коллегами из штата Северная Каролина и австралийского университета Маккуори отобрал образцы плазмы крови для 134 пациентов с БАС и 118 здоровых людей из биобанка Университета Маккуори. Они использовали электрофорез в капиллярной зоне на основе чипов в сочетании с масс-спектрометрией высокого разрешения для выявления и анализа метаболитов плазмы крови в образцах. Этот метод быстро разбивает плазму на молекулярные компоненты, которые затем идентифицируются по их массе. Исследователи разработали два компьютерных алгоритма: один для разделения образцов здоровых и БАС, а другой для прогнозирования прогрессирования заболевания.

Наиболее значимые маркеры метаболизма были связаны с мышечной активностью: повышенный уровень креатина, который способствует движению мышц, и снижение уровня креатинина и метилгистидина, которые являются побочными продуктами мышечной активности и распада. Креатин был повышен на 49% у пациентов с БАС, в то время как креатинин и метилгистиндин снизились на 20% и 24% соответственно. Кроме того, соотношение креатина и креатинина увеличилось на 370% у мужчин и на 200% у женщин, больных БАС.

Посредством машинного обучения разработанные ими алгоритмы позволили как отделить здоровых участников от пациентов с БАС, так и предсказать прогрессирование заболевания. Модели дали результаты как для чувствительности (способность обнаруживать болезнь), так и для специфичности (способность обнаруживать людей без заболевания). Модель выявления заболевания выполнена при чувствительности 80% и специфичности 78%, а модель прогрессирования выполнена при чувствительности 74% и специфичности 87%.

«Дефицит креатина сам по себе не является проблемой — наши результаты подтверждают, что путь креатинкиназы производства клеточной энергии, о котором известно, что он изменен в БАС, не работает так, как должен», — говорит Береман.

«Эти результаты являются убедительным доказательством того, что панель метаболитов плазмы может использоваться как для диагностики, так и для мониторинга прогрессирования заболевания», — говорит Жиль Гийемен, профессор нейробиологии в Университете Маккуори и соавтор статьи. «Следующими нашими шагами будет изучение этих маркеров с течением времени у одного и того же пациента».

Другая цель работы состояла в том, чтобы найти доказательства воздействия нейротоксина окружающей среды, бета-метиламино-L-аланина (BMAA), который содержится в цветении зеленых и синих водорослей. BMAA ассоциируется с БАС с 1950-х годов, но лишь немногие исследования пытались обнаружить его у пациентов с БАС. Исследователи не обнаружили BMAA в крови ни у здоровых, ни у пациентов с БАС.




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *