Химики разработали ультра-чувствительный тест для диагностики рака и ВИЧ

Диагностика любого заболевания на ранней стадии может привести к более эффективному лечению. Важно, чтобы пациент прошел обследование в нужное время, но не менее важно, чтобы метод анализа был достаточно чувствительными для того, чтобы детектировать незначительные изменения в крови, свидетельствующие о заболевании. Чувствительность нового метода, разработанного исследовательской командой химиков из Стэнфордского Университета (Stanford University, США), в тысячи раз выше таковой современных методов, используемых в лабораторной практике, и скоро должны начаться его клинические испытания.

Когда заболевание, например, рак или вирусная инфекция, в частности, ВИЧ, начинает прогрессировать в организме, иммунная система реагирует на это, производя антитела. Выявление антител или ассоциированных с ними биомаркеров в крови является одним из способов, который ученые используют для того, чтобы сделать вывод о наличии заболевания. Метод включает в себя разработку молекулы, с которой будет связываться биомаркер и которая имеет специальную «метку».

В новом подходе, разработанном в лаборатории Каролин Бертоцци (Carolyn Bertozzi), профессора химии в Стэнфордском Университете, вышеописанный иммунологический метод также дополнен технологией скрининга ДНК.

Исследователи оценили эффективность своего метода в сравнении с четырьмя коммерчески доступными, одобренными Управлением по контролю за пищевыми продуктами и лекарственными препаратами США (US Food and Drug Administration, FDA), тестами на выявление биомаркеров рака щитовидной железы. Результаты исследования показали, что чувствительность нового теста была в 800-10000 раз выше, чем у аналогов. Теоретически врачи могут диагностировать заболевания гораздо раньше, если тесты будут выявлять более низкие концентрации биомаркеров заболевания у обследуемого.

«Тест на выявление рака щитовидной железы исторически был довольно иммунологически сложным, поскольку при его проведении регистрируется множество ложноположительных и ложноотрицательных результатов, так что не было ясно, будет ли наш метод обладать преимуществом относительно других методик», – говорит Питер Робинсон (Peter Robinson), соавтор исследования, аспирант в группе Бертоцци.

Основываясь на успехе скрининга заболеваний щитовидной железы, исследовательская команда получила несколько грантов на подготовку этих методов к проведению клинических испытаний. Одно клиническое испытание будет проводиться при сотрудничестве с лабораторией Alameda County Public Health Laboratory, его целью будет оценка эффективности метода как инструмента для скрининга на наличие ВИЧ-инфекции. Ранняя диагностика и лечение инфекции поможет снизить воздействие вируса на здоровье пациента до минимума, а также уменьшить вероятность его передачи другим людям.

«Наши партнеры очень рады тому, что тест можно легко проводить в их лаборатории. В отличие от многих новых диагностических методов, этот тест проводится на уже существующих знакомых приборах, с которыми большинство клинических лабораторий уже давно работает», – говорит Ченг-тинг "Джейсон" Цай (Cheng-ting "Jason" Tsai), один из соавторов исследования, аспирант из группы Бертоцци.

Исследователи также занимаются тестами для диагностики сахарного диабета 1 типа, раннее выявление которого может снизить число побочных эффектов заболевания.

Результаты исследования были опубликованы в журнале ACS Central Science.

По материалам Stanford University

Оригинальная статья:
Cheng-ting Tsai, Peter V. Robinson, Carole A. Spencer, Carolyn R. Bertozzi. Ultrasensitive Antibody Detection by Agglutination-PCR (ADAP). ACS Central Science, 2016; DOI: 10.1021/acscentsci.5b00340