Ученые разработали устройство, названное ими "электронный нос", которое может по дыханию диагностировать у пациента синдром Баррета — предраковое состояние, часто приводящее к раку пищевода. Прохождение теста занимает всего пять минут. Описание приведено в журнале Gut.
Люди с диагнозом пищевода Барретта — предракового состояния, при котором клеточный покров пищевода изменяется и может атипично разрастаться, — подвергаются повышенному риску развития определенного типа рака — аденокарциномы пищевода. По данным британской благотворительной организации по исследованию рака Cancer Research UK, риск развития аденокарциномы пищевода у пациентов с пищеводом Барретта в 11 раз выше, чем у населения в целом.
Синдром Барретта не имеет ярко выраженных симптомов, но чаще встречается у людей с длительными проблемами с кислотным рефлюксом, особенно у мужчин старше 50 лет с избыточным весом или ожирением. Современный метод диагностики пищевода Барретта основан на инвазивной и дорогостоящей эндоскопии. Ученые из Нидерландов разработали устройство, позволяющее по запаху дыхания определять риск развития рака пищевода.
Новое устройство тестировали на 402 пациентах, которым была назначена эндоскопия. У 129 из них впоследствии был диагностирован синдром Баррета, у 141 — гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь (ГЭРБ), у оставшихся 132 не было проблем со здоровьем.
Перед проведением эндоскопии каждому пациенту было предложено подышать в "электронный нос" — портативное устройство, способное определять различные летучие молекулы. Некоторые из них могут служить признаками определенных заболеваний, отражая изменения в клетках или локальных микробных сообществах организма. Конкретная комбинация летучих молекул в дыхательной пробе может выступать в качестве признака предракового состояния.
Разработанный учеными "электронный нос" проводит обработку анализа состава пробы с помощью искусственного интеллекта для выявления таких комбинаций. До начала исследования ученые провели обучение системы на контрольных образцах, что позволило ей определить закономерности среди молекул в образцах с пищеводом Барретта и без него.
Тестирование устройства показало, что оно способно правильно идентифицировать пациентов с пищеводом Барретта в 91 проценте случаев, а отсутствие данного заболевания — в 74 процентах случаев. Также "электронный нос" смог отличить пациентов с синдромом Баррета от пациентов с ГЭБР, правда, с меньшей точностью.
Ученые считают, что наличие неинвазивного метода повысит эффективность скрининга среди тех, кто подвержен риску рака пищевода, и, следовательно, сократит количество случаев заболевания.
"Если у вас есть доступный тест, который неинвазивен и легко выявляет пациентов с риском развития рака пищевода, тогда, конечно, показатели участия будут намного выше по сравнению с использованием эндоскопии", — приводятся в пресс-релизе слова руководителя исследования профессора Питера Сиерсема (Peter Siersema) из Университета Неймегена в Нидерландах.
Авторы планируют повторить тест на группе из 1000 пациентов, что позволит увеличить точность системы. Если все пройдет успешно, через 2-3 года "электронный нос", позволяющий выявлять рак пищевода на ранних стадиях, будет доступен для использования.