Тест с менструална кръв помага за ранно откриване на ендометриоза

Акценти

Екип от държавния университет Penn State разработва прототип на устройство, което може да открива в менструална кръв протеина HMGB1, свързван с развитието на ендометриоза. Той е 500% по-чувствителен от съществуващите до момента методи за диагностициране на болестта.

Близо 200 милиона души по света, включително деца, страдат от ендометриоза – хронично заболяване, при което тъкан, подобна на тази на матката, се разпространява и извън нея. Сред тежките симптоми на ендометриоза са силна болка и вероятност от безплодие, които с ранна диагностика и подходящо лечение могат да бъдат избегнати. Въпреки лесния достъп до засегнатия участък обаче, все още няма диагностичен тест, който може да се прилага на място.

Проф. Дипанжан Пан от Penn State отбелязва, че менструалната кръв често се подценява, а в някои страни дори заклеймява като нещо лошо. Според него точно тя може да помогне за ранното и много по-лесно диагностициране на ендометриоза.

Тестът за диагностициране на ендометриоза е подобен на тест за бременност

Устройството, което Пан и колегите му изобретяват, прилича на тест за бременност по това, че също като него открива специфичен протеин. Иновативното в случая е синтезирането на нанолисти, изградени от тънкия 2D материал борофен.

Борофенът е вторичен продукт на химичния елемент бор, сходен с по-познатия на учените графен – ултралек 2D материал, който се получава от въглерод. Според проф. Пан обаче борофенът има някои предимства. Той е с висока биосъвместимост и е биоразградим, което го прави особено подходящ при създаване на биомедицински продукти.

В същото време професорът отбелязва, че изработката на теста за откриване на ендометриоза от чистата форма на материала може да се окаже трудна. Обработката му преминава през няколко етапа, които могат да влошат качеството на крайния продукт, и налага използването на агресивни разтворители като изопропилов алкохол, което би означавало, че след това няма да може да се прилага с биомедицински цели.

Вода, прахообразен бор и антитела

Екипът заменя алкохолния разтворител с вода, в която слагат прахообразен бор. Реакцията води до разграждане на химикала и превръщането му в “чисти“ нанолисти, пояснява Пан. В тях учените поставят антитела, които могат да разпознават протеина HMGB1, попаднал в нанолистите.

"Представете си, че имате градина и искате да отглеждате в нея зеленчуци. Почвата (нанолистите) трябва да е изравнена и добре почистена от плевели, за да можете да я наторите (торта са антителата). Така осигурявате плодородна почва за зеленчуците (протеина HMGB1 в нашия случай). Целта ни е да създадем добра основа, върху която антителата биха могли да идентифицират и уловят HMGB1 протеините", казва Пан.

В следващата фаза от проучването изследователите прилагат различни техники за образна диагностика и химичен анализ, за да са сигурни, че антителата успяват да разпознаят и да се свържат с HMGB1 – протеинът, свързван с ендометриозата.

Как се отчита резултатът при теста с менструална кръв за диагностициране на ендометриоза

След това нанолистите се подреждат в устройство, подобно на стандартен тест за бременност с тестова лента, който отчита бременност при оцветяване на две чертички и липса на бременност при оцветяване на една. Ако в капките менструална кръв има протеини HMGB1, при свързването им с антителата, тест лентичката потъмнява.

Висока чувствителност на теста за ендометриоза

За да изчислят чувствителността на диагностичния тест, учените от Penn State добавят различно количество протеини HMGB1 към менструалната кръв. Оказва се, че той е пет пъти по-чувствителен от познатите лабораторни тестове и успява да открие дори съвсем малък брой протеини в кръвта.

"Клиничните резултати сочат, че нивата на HMGB1 в менструалната кръв са значително по-високи при пациенти с ендометриоза. В ранната фаза на болестта обаче или когато тя протича безсимптомно, концентрацията на протеина е леко завишена. Тук на помощ идва нашият диагностичен инструмент, който е много чувствителен“, уточнява проф. Пан. Ранното откриване е особено важно за навременната намеса и лечение. Иновативният тест съчетава висока чувствителност и практичност заради лесното му приложение.

Дамски превръзка за откриване на ендометриоза?

Учените не изключват възможността на същия принцип да създадат дамски превръзки за менструация, които биха улеснили още повече тестването в домашни условия.

Какво планира екипът оттук нататък

Според екипа подобен децентрализиран метод за ранна диагностика на ендометриоза би бил полезен най-вече за хората от селските райони и тези със затруднен достъп до здравни грижи.

Следващата стъпка в проучването е извършването на клинични изпитания, както и подобряване чувствителността на теста за ендометриоза и разширяване на потенциала му, за да може да открива биомаркери и за други заболявания като HPV (човешки папилома вирус) и рак на маточната шийка.

Откритието на специалистите доказва, че биотехнологиите, които се разработват с помощта на 2D материали, са бъдещето на медицината.