Ученые обнаружили новые признаки в слюне, указывающие на рак молочной железы
Исследовательская группа ученых Сибирского федерального университета (СФУ) и Омского государственного педагогического университета выделила новые признаки, которые могут помочь в выявлении рака молочной железы, с помощью анализа слюны. Методика является неинвазивной и со временем может стать основой для создания эффективных вспомогательных тестов при диагностике ряда онкологических заболеваний.
В основе метода лежит биолюминесцентный анализ слюны, разработанный учеными СФУ и Института биофизики СО РАН под руководством заведующей кафедры биофизики СФУ, доктора биологических наук, профессора Валентины Кратасюк. Он базируется на двухферментной системе, содержащей люциферазу — фермент, запускающий реакцию, сопровождающуюся испусканием света — биолюминесценцией. Добавляя в реакционную смесь слюну, ученые наблюдают, как она подавляет или наоборот усиливает свечение. Интенсивность этого свечения регистрируется специальным прибором — люминометром. Результат оценивают по величине относительного свечения — отношение интенсивности экспериментального образца к контрольному (без слюны), выраженное в процентах.
«Мы взяли образцы слюны у представителей трех групп: в первой были пациенты, страдающие злокачественными заболеваниями молочной железы, во второй — имеющие доброкачественные новообразования, и была контрольная группа пациентов без патологий молочных желез. Биолюминесцентное тестирование дает возможность измерить несколько кинетических параметров, такие как максимальное свечение, скорость выхода на максимум и другие. В работе мы показали, какие параметры эффективней использовать для диагностики рака молочной железы», — рассказала один из авторов исследования, магистрант Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ Полина Мартыщук.
Исследователи изучили все параметры, в том числе максимальный относительный уровень свечения, а затем использовали алгоритмы машинного обучения, чтобы проверить, как соотносятся эти параметры с реальными пробами слюны пациентов.
«Исследование проб слюны, проведенное с помощью люминометра, легло в основу нового метода диагностики. Проанализировав данные трех групп пациентов, мы применили машинное обучение для проверки значимости новых параметров. Сопоставление лабораторных показателей с известными диагнозами показало, что выделенные нами параметры действительно значимы, показательны и могут со временем использоваться в экспресс-тестах слюны для выявления рака молочной железы», — пояснила еще один из авторов статьи, старший научный сотрудник лаборатории биолюминесцентных биотехнологий СФУ, кандидат биологических наук Галина Жукова.
Дальнейшими шагами, по словам ученых, станет проверка полученных параметров на большей выборке пациентов. В настоящее время исследование является пионерным: научные коллективы в России и за рубежом, использующие биолюминесцентные технологии тестирования по слюне, оценивают преимущественно ее биохимический или аминокислотный состав, в то время как разработка авторов исследования предлагает комбинацию новых параметров оценки и алгоритма машинного обучения как более быстрый и достоверный способ выявления патологий.
Исследование поддержано Министерством науки и высшего образования Российской Федерации.