Ученые из Сколтеха и Сеченовского университета разработали неинвазивный метод диагностики хронической болезни почек на ранних стадиях. На примере нескольких патологий этого органа исследователи показали: по концентрациям белков в моче пациента можно установить как степень тяжести, так и конкретную патологию. В будущем подобные анализы мочи смогут заменить биопсию — неприятную процедуру взятия образца почечной ткани специальной иглой.
Исследование опубликовано в журнале Molecules. По данным ВОЗ хронической болезнью почек страдает около 13 процентов населения Земли. Почки больного постепенно перестают работать: как правило до наступления последней стадии проходят годы, после чего пациент не может жить без пересадки почки или диализа — процедуры искусственной очистки крови.
Здоровые почки очищают кровь от побочных продуктов метаболизма, сохраняя в ней необходимые для жизнедеятельности белки. В норме лишь ничтожно малая часть белков попадает в мочу. Когда почки не в порядке, концентрация белка в моче резко повышается, в наиболее тяжелых случаях — в тысячу раз.
Однако повышенное содержание белка в моче может свидетельствовать лишь о поражении почек как таковом, а не о точной причине. Хроническая болезнь почек может быть вызвана диабетом, повышенным давлением, воспалением, волчанкой, наличием кисты или опухоли.
Чтобы определить тип и стадию болезни почек, а значит и подход к лечению, врачу нужен образец ткани. Но биопсия — болезненный инвазивный метод диагностики, который нежелательно повторять часто и которого в целом желательно избегать при наличии альтернатив. Как показывает работа научной группы из Сколтеха и Сеченовского университета, патологии почек можно диагностировать на основании анализа мочи пациента.
«Недавно вышедшая в журнале Molecules статья описывает пилотную стадию нашего проекта. Мы установили перечень белков, концентрация которых в моче может указывать на тип и тяжесть патологии, которой обусловлена хроническая болезнь почек у конкретного пациента. Пока наш подход применим к трем типам патологий: фокально-сегментарному гломерулосклерозу, болезни малых изменений, которая ему зачастую предшествует, и мембранозной нефропатии, которая имеет иное происхождение», — прокомментировал работу ее первый автор, старший научный сотрудник Сколтеха Алексей Кононихин.
Чтобы узнать, показатели каких белков характерны для каждого из трех заболеваний, ученые измерили концентрации широкого круга белков в моче трёх групп пациентов с соответствующими диагнозами на поздних стадиях, а также у контрольной группы здоровых испытуемых. Кандидатами в список маркеров заболеваний стали стали белки крови, которые исследовались той же научной группой ранее. Концентрации измерялись масс-спектрометрией с использованием изотопно-меченных стандартов — этот метод уже успешно применялся в других методах молекулярной диагностики Лабораторией омиксных технологий и больших данных для персонализированной медицины Сколтеха; её заведующий и руководитель обоих исследований (по белкам крови и мочи) — профессор Евгений Николаев.
Исследователи планируют расширить проект за счет добавления к списку диагностических маркеров более специфичных белков мочи, формирующихся в почечных тканях, а также за счет анализа образцов, полученных от пациентов с почечными патологиями других типов. Это сделает будущие тест-системы точнее.
«Исследований, подобных нашему, не так много. Если говорить конкретно о патологиях почек, то нам известно лишь о двух статьях на эту тему, в которых приводятся панели белков с потенциалом для диагностики. Причём наша работа хорошо дополняет ранее полученные данные», — подытожил Кононихин.
Исследование является пилотной стадией проекта, профинансированного Российским научным фондом. Помимо ученых из Сколковского института науки и технологий и Первого Московского государственного медицинского университета имени И. М. Сеченова, в работе приняли участие исследователи из Института биохимической физики имени Н. М. Эмануэля РАН, Института медико-биологических проблем РАН, Национального медицинского исследовательского центра акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В. И. Кулакова, Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова и Московского физико-технического института.