Болезнь Альцгеймера начинается с небольших отклонений в поведении, а заканчивается деменцией и распадом личности. После выявления болезни пациент живет еще от семи до 14 лет, причиняя страдания близким. Однако развитие болезни можно затормозить, если диагностировать ее на бессимптомном этапе и вовремя начать терапию.
Фото: Александр Коряков, Коммерсантъ
Фото: Александр Коряков, Коммерсантъ
Вот только сейчас болезнь в лучшем случае замечают на стадии мягкого когнитивного снижения (ее еще называют додементной стадией), когда врач уже видит отклонения. В этот момент диагноз могут подтвердить позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ КТ) или анализ ликвора — спинномозговой жидкости, в которой ищут маркеры болезни. Методы эти дорогие, сложные, а потому не подходят для широкого применения и в клиническую практику в нашей стране не вошли. Сейчас болезнь Альцгеймера чаще всего диагностируют на этапе деменции. Лишь у небольшой части пациентов удается распознать отклонения на стадии мягкого когнитивного снижения.
Именно поэтому специалисты лаборатории масс-спектрометрии Сколковского института науки и технологий («Сколтех») под руководством профессора, члена-корреспондента РАН Евгения Николаева решили создать доступный метод ранней диагностики заболевания и предложили технологию определения концентрации белков в плазме крови на основе количественной масс-спектрометрии.
«Почему нас заинтересовал протеомный, а не генетический анализ? — рассуждает Максим Мироненко, генеральный директор компании “Тест здоровья”, которая планирует внедрять метод в медицинскую практику.— Научно доказано, что протеом (совокупность экспрессированных белков в данном типе клеток или организме в данный период времени при данных условиях.— Прим. ред.) дает представление о текущем состоянии здоровья человека, его физическом и эмоциональном состоянии — в отличие от генома, который показывают некую вероятность развития болезни. Если человек позанимался физкультурой, заболел, поменял режим питания или сна, меняется и его протеом, в частности белки, которые находятся в плазме крови. Отсюда вывод: если научиться точно измерять количественный состав множества белков, можно с помощью искусственного интеллекта — что, собственно, мы и проделали — провести диагностику состояния здоровья человека».
«Сейчас в лаборатории мы можем количественно определять от 100 до 600 белков крови в одном образце, тогда как существующие лабораторные методы анализа крови позволяют измерять лишь 10–20 белков»,— дополняет рассказ старший научный сотрудник лаборатории масс-спектрометрии и омиксных технологий «Сколтеха» Алексей Кононихин.
В исследованиях, проведенных совместно с Научным центром психического здоровья (ФГБНУ НЦПЗ), ученым удалось выявить в плазме крови около 30 значимых белков, которые могут выступать в качестве маркеров для выявления риска болезни Альцгеймера на бессимптомной стадии. Они и послужат основой для лабораторной тест-системы.
Определить эти белки-маркеры удалось эмпирическим путем, анализирую протеом крови трех групп людей, участвовавших в исследовании: группы возрастного контроля (пожилые люди без когнитивных отклонений), группы с мягким когнитивным снижением и группы с болезнью Альцгеймера. Все диагнозы были подтверждены врачами отдела гериатрической психиатрии НЦПЗ под руководством С. И. Гаврилова. Сравнивая результаты анализов в группе здоровых и группе больных, удалось выявить наиболее важные белки, указывающие на болезнь Альцгеймера. «При помощи методов машинного обучения мы выяснили, как изменение протеомного профиля, то есть совокупности значимых белков, может указывать на развитие болезни Альцгеймера,— объясняет Алексей Кононихин.— Чтобы провести диагностику, у человека с подозрением на заболевание берут кровь, а затем программа с применением модели машинного обучения обрабатывает эту информацию и выдает результат, показывающий вероятность заболевания, который может быть использован врачами для назначения терапии».
Сейчас «Тест здоровья» стал участником программы пилотного тестирования инновационных решений Москвы, благодаря чему метод проходит пилотное тестирование в московской психиатрической больнице №1 имени Н. А. Алексеева. В слепом исследовании тоже задействованы разные группы участников. Авторы метода не знают, болен человек или нет, и должны поставить диагноз с помощью разработанной ими тест-системы. «Доктор клинически проверяет и подтверждает, попала наша тест-система или не попала. Если эксперимент пройдет успешно, мы подадим заявку в Росздравнадзор на получение регистрационного удостоверения,— говорит Максим Мироненко.— После регистрации метод можно будет использовать в клинической практике».
Технология уникальная, аналогов в мире нет. «Проводить диагностику болезни Альцгеймера по плазме крови пытаются японские медики,— отмечает Алексей Кононихин,— но они смотрят концентрацию тау-белков и бета-амилоидов. Эти вещества на ранних стадиях обнаруживаются в ликворе, а в крови появляются лишь на поздних этапах, когда их концентрация начинает повышаться и болезнь быстро прогрессирует. Это нельзя назвать ранней диагностикой. В других странах есть только исследования и научные статьи. В клиническую практику на прикладном уровне никто в мире пока не вышел».