Диагностические тест-системы на основе аптамеров для выявления различных заболеваний — в перспективе будут простыми и удобными для использования, не требующими сложного оборудования и дорогостоящих реактивов. Кроме того, выявление биомаркеров позволит более точно выбирать стратегию лечения для пациента. НИИ клинической и экспериментальной лимфологии — филиал Института цитологии и генетики СО РАН совместно с Институтом химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН работают над подобной тест-системой для выявления болезни Бехтерева.
Аптамерами называют небольшие молекулы ДНК или РНК, специфически связывающиеся с молекулами-мишенями — белками, вирусами, наночастицами, крупными бактериальными клетками и так далее. Области потенциального применения аптамеров затрагивают таргетную терапию аутоиммунных и онкологических заболеваний, адресную доставку терапевтических препаратов, инструменты тераностики, диагностические биосенсоры (аптасенсоры). В настоящее время идет активный поиск различных вариантов практического применения технологий на основе аптамеров: интерес к этим разработкам проявляют фармакологи, иммунологи и врачи-клиницисты. Исследования в этой области проводятся в нескольких научных центрах России, и новосибирский Академгородок является одним из лидеров.
«Мы сейчас работаем вместе с лабораторией химии рибонуклеиновых кислот ИХБФМ СО РАН над созданием тест-систем, функционирующих на основе аптамеров. Они выступают конкурентами метода иммуноферментного анализа (ИФА), который сейчас широко применяется во всем мире», — рассказал руководитель НИИКЭЛ, заместитель директора ФИЦ ИЦиГ СО РАН по клинической работе доктор медицинских наук Максим Александрович Королёв. По его словам, диагностические системы на основе аптамеров могут превосходить диагностические наборы ИФА по ряду показателей: сроку хранения, специфичности, воспроизводимости результатов, что особенно важно для долговременных исследований. Более того, на основе аптамеров можно создавать биочипы — своеобразные матрицы, где в одной пробе проводится анализ сразу по нескольким десяткам биомаркеров.
«Многим знакомы персональные глюкометры в виде тест-полоски, на которую достаточно поместить каплю крови, чтобы получить необходимый результат. Так вот, технология на основе аптамеров в перспективе позволит создавать столь же простые и удобные тест-системы, не требующие сложного оборудования и дорогостоящих реактивов, для диагностики широкого спектра социально значимых заболеваний. Это и делает данную технологию привлекательной для исследователей во всем мире», — подчеркнул Максим Королёв.
Тест-система, которую сейчас разрабатывают новосибирские ученые, направлена на биомаркер DKK1, ассоциированный с болезнью Бехтерева. «Этот маркер перспективен с точки зрения анализа развития болезни и прогнозирования степени риска структурных повреждений костной ткани у пациента. А это, в свою очередь, один из ключевых факторов при выборе стратегии лечения, позволяющей уберечь больного от инвалидности», — отметил ученый.
Экспериментальное сравнение диагностической системы со стандартным анализом по методу ИФА показало, что она, как минимум, не уступает ему в точности при анализе клинических образцов сыворотки крови. Следующим этапом работы станет создание аптамерных систем диагностики для определения сразу нескольких биомаркеров болезни Бехтерева, которые позволят врачам оперативно получать результаты, необходимые для корректной постановки диагноза и выбора стратегии лечения. Применяющиеся сегодня в здравоохранении методы анализов такой возможности не дают.
Результаты работы были представлены на конференции «Биоинформатика, регуляция и структура геномов и системная биология» (BGRS/SB-2022).
По материалам сайта издания СО РАН "Наука в Сибири"
