В двух журнальных статьях биомедицинский исследователь из Хьюстонского университета сообщает о шаге вперед в диагностике кишечных заболеваний, включая колоректальный рак, язвенный колит и болезнь Крона, с использованием белков стула. Текущий золотой стандарт для тестирования рака толстой кишки измеряет кровь (гемоглобин), присутствующую в стуле, а тесты на воспалительное заболевание кишечника (ВЗК) измеряют уровни кальпротектина, белка, который выявляет воспаление в кишечнике.
«Уникальный аспект обоих отчетов об исследованиях заключается в том, что мы изучаем образцы стула всесторонне, а не только на одну или две любимые молекулы», — сказали Чандра Мохан, Хью Рой и Лилли Кранц Каллен, профессор биомедицинской инженерии в Колледже UH Cullen. Инженерное дело. «Мы забрасываем широкую сеть, и этого никогда не было раньше».
При раке толстой кишки типичные анализы фекальной крови выявляют гемоглобин в образцах стула. В работе Мохана гемоглобин — лишь один из более чем тысячи белков, за которыми ведется охота.
«К тому времени, когда вы увидите кровь, может быть уже слишком поздно, и есть другие белки, которые появляются в стуле, если у кого-то есть рак толстой кишки, и они могут появиться намного раньше, чем когда появится кровь», — сообщает Мохан в Nature Communications .
Используя скрининг на основе аптамеров, Мохан и его команда проверили 1317 белков в поисках предшественников биомаркеров рака толстой кишки и обнаружили, что у пяти их повышенный уровень. Стул MMP9, фибриноген, миелопероксидаза и гаптоглобин оказались многообещающими биомаркерами стула при колоректальном раке , превзойдя гемоглобин стула.
Аптамеры — это фрагменты ДНК, которые можно выбрать для связывания с другими молекулами. Они служат приманкой, тщательно подобранной для каждого белка, который они пытаются обнаружить. Если белок присутствует в стуле, он свяжется с аптамером в библиотеке. Если протеина нет, он вымывается.
«Продольные исследования необходимы для оценки клинической применимости этих новых биомаркеров в ранней диагностике колоректального рака» , — сказал Мохан.
В исследовательскую группу Мохана входят Роберт С. Бресальер, онкологический центр Андерсона Техасского университета; Николас Чиа, клиника Мэйо; Хао Ли и Камала Ванарса, Хьюстонский университет.
Предсказание будущего с помощью маркеров ВЗК
В журнале гастроэнтерологии , Mohan сообщает аналогичные результаты в ранней диагностике язвенного колита и Крона болезнь , найти несколько белков , повышенные в педиатрических больных с заболеванием после скрининга на 1300 белков. Эти белки представляют собой ферритин стула, фибриноген, гаптоглобин, гемоглобин, липокалин-2, MMP-12, MMP-9, миелопероксидазу, PGRP-S, пропердин, резистин, серпин A4 и TIMP-1, все они значительно повышены как при язвенном колите, так и при язвенном колите. Болезнь Крона.
Команда взяла образцы у пациентов в четыре разных периода времени, что позволило исследователям увидеть редкое окно в прогрессирование болезни.
«Используя новые биомаркеры, мы можем предсказать, усугубится ли болезнь или воспаляется кишечник. Белки стула, проанализированные на исходном уровне, могут предсказать, как болезнь может прогрессировать в ближайшие недели и месяцы», — сообщает Мохан.
Исследование IBD представляет собой первое использование аптамерного скрининга образцов стула при IBD, представляющее собой крупнейшее целевое протеомное исследование стула при IBD.
«Мы демонстрируем полезность комплексных протеомных скринингов на основе аптамеров для выявления новых биомаркеров заболеваний для IBD, которые превосходят текущий золотой стандарт, фекальный кальпротектин», — сказал Мохан.