UMB ze sprzętem do wczesnej diagnostyki chorób neurodegeneracyjnych

Analizator – platformę do dużo szybszej diagnostyki, m.in. choroby Parkinsona czy alzheimera, z białek z krwi pacjenta kupił Uniwersytet Medyczny w Białymstoku. 2,6 mln zł dotacji na ten cel uczelnia dostała z Ministerstwa Edukacji i Nauki.

Zespół naukowców z UMB pod kierownictwem prof. dr hab. Barbary Mroczko uzyskał w ramach grantu z MEiN jedyną w Polsce w pełni zautomatyzowaną, ultraczułą platformę do wykonywania testów immunologicznych. Sprzęt ten umożliwia uzyskanie 1000-krotnie wyższej czułości niż tradycyjne testy immunologiczne (np. ELISA). Technologia oparta na kulkach magnetycznych zapewnia wykrywalność na poziomie pojedynczej molekuły badanego antygenu.

Po wykonaniu badania analizator tworzy mapę dla każdego badanego analitu, z których każda zawiera ponad 200 000 dołków – każdy dołek może być analizowany cyfrowo jako zawierający lub niezawierający cząsteczki docelowej. Następnie dochodzi do konwersji pomiaru ilości cząsteczek analitu na jego stężenie, które osiąga poziom femtomolowy dla większości badanych parametrów.

Dodatkowym autem platformy jest fakt, że analizator jest w pełni zautomatyzowany. Wykonuje wszystkie etapy testu samodzielnie, co wpływa zarówno na czas wykonania (<2,5 h/płytkę), wydajność, jak i spójność oraz precyzję uzyskanych wyników, minimalizując jednocześnie zmienność wyników typową dla metod manualnych (CV <10%).

Posiadanie tak wysoce ultraczułej i w pełni zautomatyzowanej platformy do przeprowadzenia badań analizy profili proteomicznych umożliwia uzyskanie znacząco wyższej czułości niż tradycyjne testy immunologiczne z dokładnością na poziomie femtomolowym. Zdecydowana poprawa czułości otwiera nowe możliwości badań i umożliwia pomiary wcześniej niewykrywalnych biomarkerów. Posiadanie tak zaawansowanej technologii umożliwi poszukiwanie nowych białek specyficznych pozwalających na wcześniejszą diagnostykę chorób cywilizacyjnych, jeszcze w momencie, w którym nie obserwuje się u pacjenta pierwszych objawów choroby; prognozowanie przebiegu tych chorób oraz ich monitorowanie.

Bardzo dużą zaletą nowoczesnej technologii, jaką dysponują analizatory, jest wysoka czułość pozwalająca po pierwsze na ocenę profilu proteomicznego markerów, których dynamika stężeń zmienia się bardzo wcześnie, aczkolwiek stężenie jest jeszcze na takim poziomie, który nie może być wykryty innymi metodami; po drugie poprawa wykrywalności stwarza także możliwość przeprowadzenia badań w łatwiej dostępnym i bezpieczniejszym materiale biologicznym.

Możliwość realizacji badań we krwi, gdzie stężenie takich wskaźników choroby może być znacznie niższe, zmniejsza ryzyko dla pacjenta, wpływa na poprawę jego komfortu psychicznego, a także sprzyja rozwojowi badań w tym obszarze, które mogą być szczególnie istotne dla wykrycia testów przesiewowych umożliwiających poprawę wczesnej diagnostyki wybranych chorób cywilizacyjnych oraz stratyfikację pacjentów z grupy podwyższonego ryzyka.

Wczesna diagnoza zwiększa skuteczność leczenia i znacznie polepsza jakość oraz wydłuża czas przeżycia pacjentów, jednocześnie wpływając na obniżenie kosztów leczenia. Ponadto posiadanie tak wysoce specjalistycznego analizatora wykorzystującego metodę ultraczułą pozwala na kontynuację oraz znaczące poszerzenie panelu realizowanych badań w ramach licznych współprac z jednymi z najlepszych ośrodków w kraju i za granicą nad określeniem stężeń parametrów przydatnych w diagnostyce chorób cywilizacyjnych ze szczególnym uwzględnieniem chorób neurozwyrodnieniowych. Realizowane dotychczas współprace w wyżej wymienionym obszarze zaowocowały uzyskaniem grantu z funduszy europejskich – BiomarkAPD – EU Joint Programme – Naurodegenerative Disease Research (JPND) oraz publikacjami w prestiżowych czasopismach naukowych tj. „JAMA” (IF = 37.684) czy „Nature Reviews Neurology” (IF = 18.418).

Naukowcy z UMB zamierzają przeprowadzić badania nad poszukiwaniem nowych wskaźników umożliwiających wykrycie i monitorowanie wczesnych zmian patologicznych w ośrodkowym układzie nerwowym będących pierwszym symptomem rozwijającej się choroby neurodegeneracyjnej, takiej jak m.in. choroba Alzheimera, choroba Parkinsona, stwardnienie rozsiane (SM), łagodne upośledzenie funkcji poznawczych (MCI); oraz innych chorób w przebiegu których występują zaburzenia funkcji poznawczych np. w zespole Downa (który charakteryzuje się występowaniem zmian neurodegeneracyjnych już w młodym wieku).

Posiadanie technologii umożliwiającej oznaczanie stężeń białek występujących w surowicy krwi w bardzo niskich stężeniach, niemożliwych do oznaczenia metodami rutynowymi, znacząco usprawni wczesną diagnostykę tych chorób nie tylko dzięki szybkości wykonania badania, ale również prostocie procedury pobrania materiału. Określenie odpowiednich zakresów badanych białek we krwi odpowiadających konkretnym zmianom neurodegeneracyjnym umożliwiłoby utworzenie panelu badań możliwego do zastosowania w przesiewowej diagnostyce chorób neurozwyrodnieniowych odpowiedniego dla różnych chorób (wstępna kwalifikacja pacjenta) oraz łatwego i szybkiego monitorowania ich postępu.

Ministerstwo Edukacji i Nauki przyznało 2,6 mln zł dotacji – dzięki temu możliwy był zakup analizatora.