Сибирские ученые предложили быстрый и недорогой способ выявления рассеянного склероза на основе аптамеров и биолюминесцентных белков. Для проведения анализа пациенту будет достаточно сдать кровь. Результаты исследования опубликованы в журнале Analytica Chimica Acta.
Гистологический препарат мозга пациента с рассеянным склерозом
Рассеянный склероз — тяжелое неизлечимое заболевание нервной системы, при котором патогенные антитела начинают атаковать основной белок оболочки нервных клеток — миелин. Он отвечает за целостность нервных клеток и эффективность протекания сигналов через нервные окончания. Нарушение этого процесса может привести к различным последствиям от легкого онемения до паралича и слепоты. Разрушение миелина происходит постепенно, поэтому болезнь долгое время не дает о себе знать. Чаще всего заболевание проявляется в возрасте 15—40 лет. Поэтому название не связано ни с рассеянностью, ни с забывчивостью: просто рубцовые очаги рассеяны по мозгу.
Ранняя диагностика и своевременное лечение могут замедлить развитие заболевания и улучшить жизнь пациента. На данный момент способы определения рассеянного склероза сложны и не всегда доступны. Для выявления и подтверждения диагноза обычно проводят магнитно-резонансную томографию и анализ спинномозговой жидкости — дорогостоящие, сложные и занимающие много времени методы.
Ученые Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН совместно с коллегами из Института фундаментальной медицины и химической биологии СО РАН и Красноярского государственного медицинского университета им. В. Ф. Войно-Ясенецкого предложили выявлять рассеянный склероз с помощью РНК аптамеров и биолюминисцентных белков. Определить наличие заболевания можно будет, выполнив анализ крови, что делает этот способ легким, быстрым, недорогим и доступным.
Графический абстракт статьи
Аптамеры — синтезированные в лаборатории ДНК или РНК молекулы, которые могут распознавать и соединяться с конкретными молекулами-мишенями. В данном анализе мишенью выступают патогенные аутоантитела, которые атакуют миелин своего же организма. Когда аптамер находит в крови пациента клетку-мишень, он связывается с ней. Сама по себе совокупность связанного аптамера и мишени никак себя не проявляет. Чтобы выявить полученные комплексы, было предложено предварительно «пометить» аптамер биолюминесцентным белком обелином, который способен светиться. В случае, если мишень не была обнаружена, свечения не возникает.
Исследование проводилось на 177 пробах крови здоровых и больных людей с подтвержденным диагнозом. Сращение аптамера и биолюминисцентного белка позволяет молекулам быть чувствительнее к мишени и обнаруживать ее быстрее. Распознавание здоровых пациентов с отрицательными показателями составляет 96%. Вероятность того, что пациенты с положительными результатами действительно имеют заболевание — 52%. Тест пока еще не способен различать стадии болезни.
«Мы полагаем, что в будущем, после доработки нашей тест-системы, станет возможным распознавать рассеянный склероз, следить за его протеканием и оценивать эффективность используемой терапии. Сейчас для этого используют сложные и дорогостоящие методы. По сравнению с этим диагностика по крови проще, быстрее и выгоднее. МРТ, конечно, так и останется основным методом постановки диагноза, мы не собираемся его заменить. Наш анализ будет удобным дополнительным инструментом, пригодным в том числе и для широкого первичного обследования пациентов» — рассказывает Василиса Красицкая, кандидат биологических наук, научный сотрудник Института биофизики КНЦ СО РАН.
Текст: КНЦ СО РАН
Bioluminescent aptamer-based sandwich-type assay of anti-myelin basic protein autoantibodies associated with multiple sclerosis, Vasilisa V.Krasitskaya et al, Analytica Chimica, Acta Volume 1064, 8 August 2019, Pages 112-118
https://doi.org/10.1016/j.aca.2019.03.015