Головная боль, которая привела к тому, что вы оказались в кабинете врача, теперь перед вами стоит еще более трудная задача - описать ее. Возможно, боль пульсирует, может быть, она ноющая, но каждое слово кажется недостаточным, и вы даже не можете точно определить источник боли. Более того, медсестра просит оценить боль по шкале от одного до десяти баллов. Для вас это может быть все 10 баллов, но только 4 для кого-то другого.
С учетом его субъективного характера, возможно ли врачам проверить степень выраженности боли? Провели прорывное исследование с целью разработки первого в своем роде анализа крови - объективной меры боли, которая может привести к более точному лечению.
Что такое боль и как она влияет на организм?
При ударе пальцем ноги о дверную коробку сразу же возникает ощущение боли. Так начинается боль с активации нервных волокон, называемых ноцицепторами, расположенных в суставах, мышцах и коже. Ноцицепторы передают болевые сигналы от спинного мозга в мозг. Таламус принимает сигналы и передает их в другие регионы, включая соматосенсорную кору, которая помогает определить тяжесть боли и местоположение, и миндалину, которая помогает в обработке эмоционального аспекта боли. Мозг затем производит фактическое ощущение боли в сознании.
Хотя мы понимаем, как это ощущение распространяется по нашему телу, проблема заключается в субъективной природе боли. Вы можете почувствовать мучительную боль, когда ударяете палец ноги, но кто-то другой может даже не заметить. Врачи полагаются на отчеты пациентов о том, что они чувствуют, чтобы определить направление лечения. Поэтому так важно иметь объективные показатели боли в виде биомаркеров.
Каковы биомаркеры боли?
Биомаркер - это биологический показатель наличия или развития заболевания или состояния. Биомаркеры помогают врачам оценивать и диагностировать пациентов, а также контролировать их реакцию на лечение. Некоторые примеры биомаркеров включают температуру тела при жаре, артериальное давление при гипертонии и холестерин в крови при сердечных заболеваниях.
В нашем случае биомаркерами были уровни экспрессии генов в крови. Экспрессия генов - это процесс создания продуктов функциональных генов, таких как РНК и белки, которые необходимы для функционирования клеток, на основе информации, содержащейся в нашей ДНК. Уровень экспрессии относится к количеству вырабатываемого функционального генного продукта.
В ходе исследования отслеживались молекулы - в частности, рибонуклеиновая кислота или РНК - в крови, которая изменялась в зависимости от восприятия боли людьми. Сначала исследовали молекулы для каждого пациента в нашей открывшейся когорте. Исследовали изменения в экспрессии генов, когда пациенты находились в состоянии низкой боли - оценка боли в два или ниже - и высокой боли - оценка боли в шесть или выше.
Взяли биомаркеры-кандидаты и провели перекрестную валидацию полученных результатов с помощью предыдущих публикаций и других исследований. Таким образом, убедились, что они воспроизводимы и актуальны.
Затем протестировали биомаркеры, которые прошли эти этапы в независимой группе пациентов с сильными болевыми расстройствами, чтобы увидеть, изменились ли биомаркеры еще больше.
Наконец, протестировали остальные биомаркеры в двух дополнительных независимых когортах. Хотели узнать, могут ли наши биомаркеры предсказать интенсивность боли и будущие посещения отделения неотложной помощи.
После такого тщательного подхода был небольшой список биомаркеров: GNG7, CNTN1, LY9, CCDC144B, GBP1 и MFAP3. Обнаружили, что GNG7 (7-я субъединичная гамма белка G) является сильным предиктором для будущих посещений отделений неотложной помощи в связи с болью, а CNTN1 (контактный номер 1) - сильным предиктором для определения интенсивности боли. В исследовании интенсивность боли - состояние высокой боли - ассоциируется со снижением экспрессии гена, что означает, что CNTN1 является геном-супрессором боли.
Как врачи могут использовать эти биомаркеры для обезболивания?
Если вы обращаетесь к кардиологу с жалобой на боль в груди, он не только полагается на ваше описание, но и делает электрокардиограмму и анализ крови, чтобы проверить, не случился ли у вас сердечный приступ. Врачи не могут провести биопсию мозга для определения интенсивности боли, но они могут использовать этот анализ крови, в котором используются биомаркеры.
В этом тесте крови врачи могут взять образец крови и проверить его на наличие биомаркеров на болевые ощущения. Они получат отчет с перечнем возможных лекарств для пациентов на основе их биомаркеров. Наши исследования сравнили биомаркеры с медикаментами или природными соединениями, которые нормализуют экспрессию генов. Лекарство или природное соединение может быть одним из вариантов лечения, позволяя врачам подбирать людям правильные лекарства.
Используя свое клиническое суждение, врачи могут поставить диагноз и начать лечение, соответствующее их биомаркерам. Они могут делать повторные анализы крови, чтобы увидеть, как пациенты реагируют на лечение.
Являются ли эти биомаркеры универсальными?
Обнаружены некоторые универсальные биомаркеры - они идентифицируют боль независимо от пола или диагноза. Но также обнаружили некоторые, которые являются лучшими предсказателями у мужчин и другие, которые являются лучшими предсказателями у женщин. CNTN1 связан с хронической болью у женщин, LY9 (лимфоцитарный антиген 9) и MFAP3 - с посттравматическим стрессовым расстройством (ПТСР) у мужчин.
Могут ли эти биомаркеры помочь предсказать будущие переживания хронической боли?
Некоторые биомаркеры предсказывают состояние, что означает, что они могут определить, испытывал ли кто-либо боль и остроту боли во время взятия образца крови. Некоторые из них предсказывают черты характера, означающие будущие посещения отделений неотложной помощи в связи с болью через месяцы или годы. Это может указывать на некоторую предрасположенность к боли и хроническую боль.
Когда они будут протестированы в больших масштабах и соберут большие базы данных с результатами, то смогут уточнить и понять биомаркеры для конкретных заболеваний. Сейчас они используются при любых болевых расстройствах, но в будущем могут появиться биомаркеры мигреней, фибромиалгии или многих других расстройств.
С помощью персонализированного подхода, учитывающего гендерные аспекты и диагноз, смогут достичь результатов даже более точных, чем с помощью универсальных биомаркеров.