Новая тест-система может помочь в диагностике иммунодефицитных состояний по изменениям кишечной микробиоты
Уральские ученые разрабатывают тест-систему нового типа, которая поможет диагностировать заболевания иммунитета на ранней стадии, отслеживая значимые изменения биомаркеров крови, показывающих состояние метаболома кишечной микробиоты. Как утверждают разработчики, сегодня не существует таких систем, а над ее созданием работают специалисты в разных странах.
«Мы полагаем, что наша тест-система упростит и удешевит процесс диагностирования иммунодефицитных состояний на ранних стадиях. Анализ будет проводиться по специфическим биомаркерам плазмы крови, идентифицируемым по хроматографическим пикам. Биомаркеры будут выбраны среди липидов, аминокислот и витаминов, обнаруживаемых в плазме крови. Они являются метаболитами кишечной флоры, которая подвергается изменениям в результате возникновения в организме неблагоприятных состояний. Подобный анализ позволит не только детектировать наличие заболевания на ранней стадии, но и подобрать персональное лечение и оптимальную таргетную терапию. Кроме прочего, для анализа понадобится минимальное количество крови», — рассказывает руководитель исследования, профессор кафедры технологии органического синтеза УрФУ Елена Ковалёва.
В основе новой тест-системы лежит высокоэффективная жидкостная хроматография с масс-спектрометрией (ВЭЖХ-МС). Этим методом будут определять специфические микробные маркеры в крови, количество которых зависит как от самого вида заболевания, так и от его тяжести, поясняют исследователи. На первом этапе систему протестировали на лабораторных животных. Мышам вводили иммунодепрессант, и с помощью ВЭЖХ-МС ученые отследили, как изменилось количество биомаркеров микробиоты: жирных кислот, глицеролипидов, фосфолипидов и т.д. Следующий этап — найти корреляцию этих идентифицированных биомаркеров с таковыми для человека. В целом же в планах исследователей — разработать программное обеспечение и с помощью суперкомпьютеров и машинного обучения проанализировать большой объем данных, чтобы в итоге получать более точные результаты.
«Наша система потребует минимум затрат на пробоподготовку и, полагаем, будет выдавать достоверный анализ содержания индивидуальных липидов, аминокислот и витаминов в качестве микробных маркеров крови. С помощью нейронной сети анализ будет проводиться по более чем 10 000 молекулярных маркеров», — заключает Елена Ковалёва.
Также ученые планируют запатентовать разработку и привлечь в проект заинтересованный бизнес. Прототип устройства разработчики предполагают создать к 2025 году и уже к 2027 году завершить разработку технологии и выйти с ней на рынок.
Отметим, над созданием системы работают специалисты научно-образовательного и инновационного Центра химико-фармацевтических технологий Химико-технологического института УрФУ, Института иммунологии и физиологии УрО РАН, научно-исследовательского института вирусных инфекций «Виром» Роспотребнадзора.
Источник: Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/).