Мултисензорна система за тестване на урината открива рак на простатата и пикочния мехур в ранен стадий

Учени от Държавния университет в Санкт Петербург създават неинвазивен метод за скрининг на онкологични заболявания на пикочно-половата система, който позволява в много ранен етап да бъде открит рак на простатата или на пикочния мехур. Това от своя страна дава възможност за своевременното и успешно лечение.

Ракът на панкреаса и на пикочния мехур се откриват в твърде късен етап от развитието си. Това намалява сериозно възможностите за успешно лечение, защото ранното поставяне на диагноза означава висок процент на увереност за справяне със заболяването.

Методът

Като използват интегралния състав на урината, учените правят заключения за наличието или отсъствието на видове рак.

Бързият метод за скрининг, който открива рак на простатата и на пикочния мехур обяснява ръководителят на екипа проф. Дмитрий Кирсанов.

„За да открием наличието или не на рак ние използваме интегралния състав на урината. Това става като анализираме проби от нея със специално проектиран набор от химически сензори. Резултатите обработваме като използваме методите за машинно обучение. Става дума за хемометричния подход, който се използва много често в химическите изследвания. Създаваме модел, при който реакцията на сензорите показва дали пациентът е болен.“

Предимствата на метода

В сравнение с добре познатите и използвани методи на изследване новата разработка се отличава с бързината и неинвазивността си. Както подчертават изследователите, резултатите се получават единствено чрез тестване на урината, тоест без болка и без намесата на медицинско лице.

Методът има и друго сериозно предимство. Той позволява да бъде извършен бърз скрининг на големи групи от населението без да е необходимо специално и скъпо оборудване.

„Едно от основните предимства на химическите сензори и мултисензорни системи, които разработваме, се крие точно във факта, че не изискват големи финансови разходи. Те са прости и се въвежда много лесно в масово производство“, казва проф. Димитрий Кирсанов.

Като става дума за сравнение, проф. Кирсанов дава следния пример. Един от начините да бъде открит рак на простатата в ранен стадий е като се проследи нивото на простатно-специфичния антиген (PSA) в кръвта, чието увеличение е маркер за развитието на патология. В същото време анализ на пробите на 89 пациенти показва, че чувствителността на бързия тест е много по-висока, а резултатът е по-точен от кръвния тест за PSA.

Анализът показва, че учените успяват да постигнат точност до 97% да откриването на рак на простатата и 76% при рак на пикочния мехур.

Проф. Кирсанов подчертава, че когато методът бъде приложен върху голям брой хора, процедурата се превръща в скрининг, чрез който биват идентифицирани хора, които могат да развият онкологично заболяване на пикочно-половата система.

>>>Система, базирана на изкуствен интелект, диагностицира с точност рак на простатата

„Ако подобни изследвания се организират редовно и са масови, то медиците ще могат да откриват сериозни заболявания каквито са онкологичните на много ранен етап и ще могат да се справят с тях. На практика това ще позволи развитието на рака да бъде предотвратено“, убеден е професорът от Катедрата по аналитична химия и ръководител на Лабораторията по приложна химиометрия в Държавния университет в Санкт Петербург.

За химиометричния подход

Химиометричният подход позволява в масива на сензорите да бъде откроена точно информацията, която е необходима, за да бъде разпознато конкретно заболяване. За да бъде успешна работата на подхода, трябва да се направи прецизен подбор на математически алгоритми и параметри, които цялостно да бъдат тествани върху реални данни.

„За да търсите различни заболявания, трябва да използвате различни сензори, различна ще бъде и обработката на данните. В същото време това няма отношение към пациента, той просто дава урина за изследването. Само върху една проба могат да бъдат направени няколко изследвания и по химичния състав на урината да открием различни видове рак“, обяснява проф. Дмитрий Кирсанов.

Резултатите от изследването на екипа са публикувани в научните списания Sensors and Actuators B: Chemical и Talanta.