Волга впадает в Каспийское море. Лошади кушают овес и сено. Диагностика рака — одна из самых актуальных проблем и в медицине, и в науке. Все три утверждения примерно одного порядка очевидности, однако, если с водной артерией и непарнокопытными все ясно и неизменно, то процесс поисков маркеров для определения одного из самых тяжелых заболеваний постоянно идет вперед. Появляются новые способы, которые в скором времени могут быть внедрены в клиническую практику. Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН предложил свой метод, основанный на анализе мочи.
«Дело в том, что любая жидкость, которую употребил человек, циркулирует в организме. Если что-то ввести в одном месте, то оно быстро появится в другом. На этом основаны техники лекарственных инъекций или прием медикаментов через пластыри. Полученный внутримышечно раствор быстро оказывается в целевом органе, например, антибиотик — в легочной ткани, — объясняет профессор Владимир Генриевич Меледин, главный научный сотрудник ИТ СО РАН. — Некоторые наночастицы ввиду малых размеров и относительной нейтральности поверхностного заряда могут достаточно свободно мигрировать через различные биологические мембраны. С современной точки зрения, на этом во многом основана успешность использования в течение почти ста лет метода медицинской диагностики по скорости осаждения эритроцитов крови, являющегося одним из прототипов нашего способа».
По сути дела, ученые предлагают с помощью специального прибора оценивать количество определенных наночастиц, которые содержатся в моче человека. «Для того чтобы набрать статистику, мы работали с донорами-добровольцами на базе Городской клинической больницы №1. Причем, смотрели и анализировали число частиц как у здоровых людей, так и у страдающих онкоурологическими заболеваниями, — рассказывает Владимир Меледин. — На основе данных первой группы было построено среднестатистическое распределение характеристик светорассеяния наночастиц в моче у человека, не имеющего проблем, связанных с раком». В дальнейшем ученые использовали эти показатели как некоторую биологическую норму по популяции.
Соответственно, сама процедура диагностики может быть разделена на две части: сначала, используя технические возможности, оценить количество наночастиц в жидкости, а затем — сравнить полученный результат с нормой и посчитать уровень отклонения. Если этот уровень выйдет за интервал допустимых значений, то результатом анализа будет итог: пациент болен. Если же нет — здоров.
«Известные на сегодня биохимические тесты достаточно сложны и дороги. Кроме того, они не позволяют оценить пространственно-структурные изменения молекулярных агрегатов и белков в моче, содержащих важную информацию о ранних патогенных процессах, связанных с онкоурологическими заболеваниями, — комментирует Владимир Меледин. — Преимуществами же нашего метода являются простота, возможность скрининга, неинвазивность, а также небольшая стоимость единичного анализа и отсутствие затрат на инфраструктуру при внедрении предлагаемой нанотехнологии в практическое здравоохранение».
Приборной базой проекта является полупроводниковый лазерный доплеровский спектрометр для диагностики структур в наножидкости, разработанный в ИТ СО РАН при поддержке ОАО «Институт оптико-электронных информационных технологий». Аппарат представляет собой оптоэлектронный комплекс, в числе прочих элементов содержащий, соответственно, оптический и электронный модули. Также в нем есть и программное обеспечение, которое позволяет управлять и обрабатывать данные эксперимента.
Кстати, по словам Владимира Меледина, созданный в ИТ СО РАН метод можно распространить не только на онкоурологическую сферу. В дальнейшем видятся вполне реальные перспективы развить его для определения болезней сердца, печени, почек и кровеносной системы. Кроме того, учитывая способность жидкости циркулировать во всем организме и выделяться в разных вариациях, для диагностики по наночастицам вполне реально использовать другие биологические «растворы»: слезы, пот, слюну. «Однако технически и психологически работать с мочой гораздо удобнее, особенно на сложной фазе привыкания специалистов к новому методу», — подчеркивает Владимир Меледин.
Екатерина Пустолякова
Фотографии предоставлены В.Мелединым
