Анализатор для выявления биомаркеров: в 50 раз чувствительнее, чем ИФА

Учёные из Университета Торонто продемонстрировали сверхчувствительный анализатор, который позволит быстро обнаруживать в полевых условиях биомаркеры возбудителей инфекционных заболеваний и другие биологические молекулы х.

Аббревиатура NBIC всё чаще встречается в средствах массовой информации. Она обозначает ускорение научно-технического прогресса за счёт взаимного влияния друг на друга различных областей науки - нанотехнологий, биотехнологий, информационных и когнитивных технологий (Nanotechnology, Biotechnology, Information technology and new technologies based on Cognitive science). До сих пор это оставалось лишь общей идеей. Новое устройство, разработанное канадскими учёными, является, вероятно, первым прикладным примером этой конвергенции: оно объединяет в себе достижения нано- и микротехнологий, фотоники, обработки сигналов и протеомики. Авторы работы изготовили высокопроизводительную и высокочувствительную платформу, способную выявлять множественные биомаркеры возбудителей инфекционных заболеваний. Эффективность устройства выше, чем у существующих стандартных методов. Сама система состоит из четырёх главных компонентов:

1) QdotB - «штрих-код» на основе квантовых точек: квантовые точки с различным спектром люминесценции сопрягаются с антителами для различных молекул.

2) Электрокинетическая микрожидкостная система обеспечивает быстрое последовательное «считывание» штрих-кодов без использования движущихся деталей.

3) Детектор-счётчик фотонов позволяет в реальном времени измерять показания штрих-кодов.

4) Из оптического сигнала рассчитываются измеряемые параметры.

В экспериментах учёные проводили обнаружение трёх мишеней: вирусов гепатита B и C, а также ВИЧ. Антитела-биомаркеры химически сопрягались с квантовыми точками с различным положением спектральной линии флуоресценции (570 или 615 нм либо с обоими типами сразу). При этом ширина полос настолько мала, что по некоторым оценкам, возможно одновременное использование до миллиона таких штрих-кодов.

Квантовые точки наносились на микрожидкостный чип, на котором флуоресцентный сигнал, проходя через систему дихроичных зеркал, полосовых фильтров и фокусирующих линз, попадал на полупроводниковый фотодетектор. Время срабатывания детектора на несколько порядков ниже того, которое требуется квантовой точке на то, чтобы проплыть мимо него, что позволяет различать отдельные квантовые точки и агрегаты из нескольких структур.

Новое устройство продемонстрировало чувствительность в 50 раз выше, чем у принятых диагностических методов, таких как иммуноферментный анализ (ИФА). Однако это не предел, и в дальнейшем учёные намерены повысить её, увеличив эффективность флуоресценции квантовых точек за счёт использования антител с изотропным дипольным моментом и большим сечением поглощения. Кроме того, возможности метода не ограничены инфекционными заболеваниями - в принципе, он может позволить обнаруживать практически любые биологические молекулы.

Интернет-журнал «Коммерческая биотехнология» http://www.cbio.ru/

У здоровых мужчин средних лет, специфический генетический вариант ангиотензин-превращающего фермент (АПФ) взаимодействует с систолической гипертензией, увеличивая риск развития ишемической болезни сердца

"Результаты проведенного исследования придают веса гипотезе, что сложные болезни, подобные ИБС, с множеством таких факторов риска, как высокое артериальное давление или диабет, также находятся под существенным влиянием генов", - сказал доктор Амал Мутумала (Amal Muthumala), (Centre for Cardiovascular Genetics, London). "Вариации этих генов модифицируют влияние таких факторов, как артериальное давление, на риск развития ИБС в последующем". Доктор Музумала и коллеги проанализировали генотип АПФ у 2 711 первоначально здоровых мужчин средних лет (средний возраст 56 лет) зарегистрированных в долгосрочном проспективном исследовании "Second Northwick Park Heart Study". Полученные данные опубликованы в августовском выпуске "Hypertension".

После 15 лет наблюдения, у 269 мужчин развилась ИБС. Все установленные факторы риска были связаны с увеличенным риском ИБС. Никакой ассоциации между риском генотипа АПФ и ИБС найдено не было, но после анализа данных по квартилям систолического артериального давления картина изменилась. У мужчин с вариантом гена АПФ ('D аллель') - в присутствии нормального систолического кровяного давления - риск ИБС спустя 15 лет был "чрезвычайно постоянен", по сравнению с пациентами, не имевшими аллель D, сообщил доктор Музумала. "Но у мужчин из самой высокой систолической квартили артериального давления (> 150 мм рт. ст.), присутствие аллеля D увеличивало риск ИБС почти в 1,5 раза, по сравнению с остальными мужчинами", - отметил ученый. Когда систолическое артериальное давление было проанализировано как непрерывная переменная, риск ИБС для увеличения систолического артериального давления на одно стандартное отклонение для пациентов, носивших аллель D, составил 1,40 по сравнению с 0,90 для мужчин, не имевших этого аллеля. Наибольшее влияние увеличения артериального давления на риск ИБС было замечено при одновременном носительстве АПФ D аллеля и X-аллеля LPL (14,9 % мужчин).

Источник: Солвей Фарма

При язвенной болезни у больных с гипер- , нормо- и астеническим соматотипами наблюдается активация протеолиза, что выражается в увеличении активности пепсино-, трипсино-, эластозо- и коллагеназаподобных ферментов, альфа1 - протеиназного ингибитора, альфа2 - макроглобулина и особенно кислотостабильных ингибиторов плазмы крови

Наиболее выраженные изменения протеолиза характерны для больных с астеническим типом телосложения. Среди этих больных 67% имели низкую активность альфа1 - протеиназного ингибитора. Его пониженная активность выявлена и у больных с гипер- и нормостеническим телосложением. Дефицит альфа1 - протеиназного ингибитора не зависит от его фенотипа и наблюдается как при М2М2, так и при М1М1, М1М3 субтипах. Низкая активность альфа1 - протеиназного ингибитора служит показанием для назначения поливалентных ингибиторов протеаз в комплексном лечении язвенной болезни.

Источник: Т. А. Загромова, О. Е. Акбашева, С. Ю. Ермаков (РЖГГК, 4, 2007)

Создан тест для ранней диагностики рака по слюне

В скором времени будет налажено производство тестов, позволяющих провести раннюю диагностику рака ротовой полости по слюне. Эффективность нового метода диагностики была подтверждена учеными из Калифорнийского университета, которые выступили с докладом на ежегодном собрании Американской ассоциации стоматологических исследований. В ходе исследования ученые под руководством Дэвида Вонга (David Wong) проанализировали 350 образцов слюны, взятых у больных раком ротовой полости и здоровых субъектов (группа контроля). У больных, страдающих раком ротовой полости, в слюне были повышены уровни семи информационных РНК. Информационные РНК копируют генетический код с ДНК в ядре клетки и переносят его к рибосомам для синтеза белка. Основываясь на полученных данных, ученые создали тест, позволяющий провести раннюю диагностику рака ротовой полости по слюне. Новый тест для определения биомаркеров РНК в слюне был испытан на 100 пациентах, больных раком ротовой полости, и здоровых людях. Тест, позволяющий определять четыре биомаркера РНК, оказался информативным в 82% случаев. По мнению исследователей, новый тест особенно необходим для диагностики рака ротовой полости у людей, подверженных наибольшему риску его развития, в частности, у людей старше 45 лет, курильщиков и лиц, злоупотребляющих алкоголем. Рак ротовой полости является достаточно распространенным онкологическим заболеванием. Только в США болезнь диагностируется у 30000 человек ежегодно и приводит к смерти 8000 человек в год. Как правило, болезнь диагностируется на поздних стадиях, что является причиной высокого уровня смертности. Однако если диагноз устанавливается на ранних стадиях, риск выживания в течение пяти лет возрастает до 80-90%. Новый тест позволит проводить раннюю диагностику и не только улучшит качество жизни отдельных людей, но и здоровье нации, считают авторы исследования.

МедПортал

Уровни фактора некроза опухоли альфа в СМЖ увеличены при двух основных формах хронической ежедневной головной боли

Повышение уровней ФНО-альфа в СМЖ при вновь возникшей ежедневной персистирующей головной боли, и при хронической мигрени, "предлагает, что оба синдрома могут быть результатом постоянного воспаления в центральной нервной системе, без подтверждения системного воспаления", - сказал доктор Тодд Розен (Todd Rozen). Доктор Розен и доктор Сахар З. Свидан (Sahar Z. Swidan) (Michigan Head Pain Neurological Institute, Ann Arbor) изучили уровни ФНО-альфа у 20 пациентах с вновь возникшей ежедневной персистирующей головной болью, у 16 - с хронической мигренью и у 2 - с посттравматической головной болью. Большинство пациентов были рефрактерны к стационарному и амбулаторному лечению. Уровни ФНО-альфа в спинно-мозговой жидкости были повышены у всех пациентов, кроме одного, в группе с вновь возникшей ежедневной персистирующей головной болью. Исследователи были удивлены полученными данными, так как пациенты с мигренью включались в исследование в качестве контрольной группы. У большинства обследованных пациентов сывороточные уровни фактора некроза альфа были нормальными, что, по мнению исследователей, говорит за локализацию воспаления в ЦНС, а не о системном характере воспаления.

Триггеры для повышения уровней ФНО-альфа в спинно-мозговой жидкости "вероятно, отличаются для каждого синдрома", - продолжал доктор Розен. "Для вновь возникшей ежедневной персистирующей головной боли триггером является, возможно, инфекция или стресс". У пациентов с хронической мигренью, большинство из которых злоупотребляют анальгезирующими препаратами, вероятно, - принимаемые опиаты.

Источник: Солвей Фарма

Белки-маркеры шизофрении обнаруживаются не только в мозге

Аномальные белки - маркеры шизофрении - встречаются не только в мозге, но также в ткани печени и эритроцитах. Около 1% мировой популяции страдает шизофренией - малоизученным психическим заболеванием, характеризующимся галлюцинациями, раздвоением личности и нарушениями мыслительной функции. Ученые Кембриджского университета (Великобритания) и университета Кельна (Германия), работающие под руководством доктора Сабины Бан (Sabine Bahn), впервые идентифицировали биомаркеры шизофрении вне мозга пациентов. В то время как большинство специалистов считает, что шизофрения вызывает изменения исключительно в мозге, внимание авторов привлек тот факт, что пациенты подвергаются повышенному риску развития целого ряда хронических болезней. Это наводит на мысль о существовании взаимосвязи между различными патологическими состояниями и шизофренией. Исследователи выделили из ткани мозга умерших пациентов с шизофренией комплекс патологически измененных белков. Поиск подобных патологических соединений в других тканях организма увенчался успехом. Авторы идентифицировали 14 практически идентичных патологических белков в печени пациентов и 8 - в красных клетках крови. Некоторые из этих белков усиливают окислительный стресс и нарушают метаболизм энергии в клетках. Возможно, это является одной из причин развития шизофрении. Доктор Бан утверждает, что в более ранней работе ей удалось найти доказательства того, что в клетках мозга шизофреников нарушены процессы синтеза и утилизации энергии, что делает их более подверженными губительному действию свободных радикалов. Новое открытие указывает на то, что подобные процессы развиваются и в других тканях, что способствует развитию у пациентов других хронических заболеваний. Обнаружение патологически измененных белков в клетках печени и эритроцитах больных шизофренией может привести к повышению эффективности диагностики этого заболевания. Кроме того, оно может послужить объяснением повышенной подверженности больных диабету II типа, а также хроническим болезням сердечно-сосудистой и других систем организма.

Интернет-журнал «Коммерческая биотехнология» http://www.cbio.ru/

Увеличение концентрации андрогенов у матерей с преэклампсией во время беременности, могут защищать против рака молочной железы

Сокращение риска было наибольшим среди женщин, родивших первого ребенка после 30 лет, и имевших мальчика. Ребекка Троизи (Rebecca Troisi) (National Cancer Institute, Bethesda, Maryland, USA) и коллеги выбрали 2489 впервые родивших женщин в возрасте между 22 и 55 годами, у которых был диагностирован рак молочной железы, по крайней мере, через 1 год после их первой беременности, и 9967 подобных по возрасту пациенток, составивших контрольную группу, без рака молочной железы или яичников.

В целом, у 95 женщин с раком молочной железы и 386 контрольных пациенток была преэклампсия во время беременности. Преэклампсия уменьшала риск развития последующего рака молочной железы на 13 %. Этот показатель увеличился до 66 % у женщин, родивших первого ребенка после 30 лет. Среди матерей, старше 30 лет, сокращение риска было значительно выше при рождении мальчика (82 %), в сравнении с девочкой (48 %). Женщины, беременные мальчиками, с преэклампсией, имели самые высокие уровни андрогенов, в среднем концентрацию андростенедиона 425 нг/дл, и концентрация тестостерона 180 нг/дл, в сравнении с соответствующими концентрациями гормонов 381 нг/дл и 161 нг/дл у женщин с преэклампсией, беременных девочками.

Источник: Солвей Фарма

Низкие уровни селена связаны с повышением уровня липидов у женщин в постменопаузе

Японские ученые обнаружили, что у женщин в постменопаузе (n=59) уровни общего холестерина (ХС), ХС липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и триглицеридов достоверно выше, чем у женщин в пременопаузе (n=68). Уровни селена сыворотки были сходными в обеих группах, однако среди женщин в постменопаузе был достоверно ниже уровень селена в эритроцитах: 230 против 263 нг/г у участниц в пременопаузе. У женщин в пременопаузе уровни селена сыворотки коррелировали с уровнями ХС ЛПВП, после поправки на возраст, статус курения и индекс массы тела. У женщин в постменопаузе уровни селена эритроцитов обратно коррелировали с уровнями общего ХС и ХС ЛПНП. Содержание селена в эритроцитах объясняло 23% и 16% вариации уровней общего ХС и ХС ЛПНП, соответственно. Менопаузальный статус независимо предсказывал уровень общего ХС, но не ХС ЛПНП; индекс массы тела был связан с уровнями общего ХС, ХС ЛПНП и ХС ЛПВП. Д-р Kanae Karita и коллеги (Школа Медицины Университета Teikyo, Токио) надеются в будущем уточнить механизмы связи уровней селена и липидов.

Menopause 2007; advance online publication.

У женщин с низким социально-экономическим статусом выше риск метаболического синдрома

Д-р Eric Loucks и коллеги (Университет McGill, Монреаль, Канада) проанализировали данные 1407 женщин и 1527 мужчин 25-65 лет - участников исследования US National Health and Nutrition Examination Survey 1999-2002. Социально-экономический статус определялся с помощью индекса PIR (poverty income ratio); при PIR<1 доход был ниже официальной черты бедности в США. У женщин 25-45 лет и 46-65 лет с доходом ниже прожиточного уровня риск метаболического синдрома (МС) был выше в 4.90 и 2.54 раза, соответственно, чем у более обеспеченных женщин. У женщин с образованием продолжительностью до 12 лет риск МС повышался в 2.77 и 2.50 раза, по сравнению с боле образованными женщинами соответствующих возрастных групп. При этом социально-экономический статус не влиял на вероятность наличия МС у мужчин. Возможно, это объясняется тем, что менее обеспеченные женщины чаще, чем мужчины, имеют такие факторы риска, как депрессия, безработица, семенные проблемы и т.д. У подростков и лиц обоего пола старше 65 лет социально-экономический статус не влиял на риск МС.

Ann Epidemiol 2007; advance online publication.