Новый метод экспресс-скрининга позволит выявлять онкологические заболевания мочеполовой системы на ранней стадии

Ученые Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) создали неинвазивный метод скрининга онкологических заболеваний мочеполовой системы. Он позволяет обнаружить рак простаты или мочевого пузыря на ранней стадии и своевременно начать лечение.

Сегодня одна из основных сложностей в борьбе с онкологическими заболеваниями мочеполовой системы — поздняя диагностика, которая значительно снижает вероятность успешного лечения. Как отмечает профессор кафедры аналитической химии СПбГУ, руководитель лаборатории прикладной хемометрики Дмитрий Кирсанов, на ранних стадиях болезнь почти незаметна, поэтому многие откладывают обследование.

Ученые разработали метод экспресс-скрининга для обнаружения рака простаты и рака мочевого пузыря на основе простого анализа мочи.

«Мы предлагаем по интегральному составу мочи делать выводы о наличии или отсутствии у пациента этих видов рака. Для этого мы проводим анализ проб мочи специально разработанным набором химических сенсоров и обрабатываем результаты с помощью методов машинного обучения. Такой хемометрический подход сегодня часто применяют в химических исследованиях, а мы создаем модель, при которой реакция сенсоров покажет, есть ли у пациента заболевание», — объяснил Дмитрий Кирсанов.

Ключевые преимущества новой разработки исследователей СПбГУ перед известными методами обследования — неинвазивность и быстрота проведения. Результат можно получить в короткие сроки, безболезненно, без врачебного вмешательства, сдав простой анализ. Такой подход позволит без применения специального дорогостоящего оборудования проводить быстрый скрининг больших групп населения.

Как отмечают специалисты СПбГУ, предлагаемая установка не только компактная, но и не требует больших финансовых расходов. Это достигается за счет химических сенсоров и мультисенсорных систем, разработкой которых занимаются ученые. По словам ученого, в отличие от многих методов анализа, они простые, поэтому их легко ввести в массовое производство и предлагать в качестве альтернативы.

Сегодня один из вариантов раннего обнаружения рака простаты — наблюдение за уровнем простатспецифического антигена (ПСА) в крови, повышение которого может свидетельствовать о развитии патологии. Проведенный учеными анализ 89 образцов показал, что чувствительность экспресс-теста, разработанного в СПбГУ, значительно выше, а значит и результат точнее, чем для анализа крови на ПСА. Удалось добиться 97% точности для распознавания рака простаты и 76% для выявления рака мочевого пузыря.

Хемометрический подход позволяет в сложном отклике массива сенсоров выделить именно ту информацию, которая необходима для распознавания конкретного заболевания. Успешность подхода обусловлена тщательным выбором математических алгоритмов и параметров и их всесторонней проверкой на реальных данных.

«Для поиска разных заболеваний необходимо использовать разные сенсоры, отличаться будет и процесс обработки данных, однако для пациента не будет никакой разницы. Более того, по анализу одной пробы мочи можно будет проводить несколько исследований, если это необходимо: по химическому составу мочи мы сможем выявлять разные виды рака», — пояснил эксперт.

В перспективе разработка ученых может позволить проводить экспресс-тест в рамках лабораторного анализа мочи и своевременно определять, нуждается ли пациент в дополнительном онкологическом обследовании.

Разработка мультисенсорной системы для неинвазивного экспресс-скрининга рака предстательной железы и рака мочевого пузыря с помощью мультисенсорных систем по анализу мочи проводится Санкт-Петербургским государственным университетом совместно с Университетом ИТМО, Урологической клиникой военно-медицинской академии им. С.М. Кирова и Чжэцзянским университетом. Результаты исследований опубликованы в научных журналах Sensors and Actuators B: Chemical и Talanta.