Прорыв в медицине: ученые создали быстрый тест для выявления ХОБЛ

Иллюстрация: хроническая болезнь легких

Международная команда ученых, в состав которой вошли и специалисты Самарского университета, разработала революционный экспресс-тест для диагностики опасного заболевания легких. Этот инновационный метод позволяет с высокой точностью (более 90%) обнаружить недуг менее чем за час с помощью простого анализа крови. Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Diagnostics.

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) является одной из ведущих причин смертности в мире, занимая третье место по числу летальных исходов. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в 2021 году эта болезнь унесла жизни примерно 3,5 миллиона человек. Эксперты Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева отмечают, что существующие стандартные методы, такие как спирометрия, часто не дают возможности выявить ХОБЛ на ранних стадиях, что существенно затрудняет своевременное начало лечения.

Разработанный самарскими исследователями совместно с зарубежными коллегами подход основан на анализе уникальных спектральных характеристик образцов крови. Для этого применяются передовые лазерные технологии и наноструктуры серебра. Метод позволяет идентифицировать малейшие изменения в составе важнейших биологических молекул – белков, липидов и углеводов, которые служат индикаторами респираторных заболеваний.

“Принцип работы метода можно сравнить с поиском `химических отпечатков` болезни в крови, подобно тому, как по отпечаткам пальцев ищут преступника”, — пояснила Людмила Братченко, доцент кафедры лазерных и биотехнических систем Самарского университета. Она добавила, что лазерный луч, взаимодействуя с кровью, способен выявлять специфические изменения, связанные с воспалительными процессами и повреждениями легочной ткани.

По словам Людмилы Братченко, новый диагностический подход обеспечивает точность более 90% при выявлении различных респираторных заболеваний. При дифференциальной диагностике ХОБЛ и бронхиальной астмы — двух схожих по симптомам, но различных по механизмам развития болезней — модель показала точность до 61%.

Отличительной особенностью этой разработки, по сравнению с аналогичными исследованиями, является комплексное применение методов статистического анализа и создание модели, способной с высокой надежностью распознавать различные заболевания по спектральным данным крови.

“Ключевые преимущества метода — это его оперативность (результат готов примерно за 30 минут) и минимальная инвазивность. В перспективе это позволит значительно снизить нагрузку на медицинские учреждения и уменьшить количество пропущенных случаев, что особенно важно для регионов с недостатком квалифицированных специалистов”, — подчеркнула Братченко.

В рамках исследования для усиления сигналов спектроскопии комбинационного рассеяния использовались наноструктуры серебра, а спектры сыворотки крови регистрировались с помощью лазерного излучения с длиной волны 785 нанометров. Разработанная диагностическая модель прошла многочисленные этапы проверки для подтверждения её эффективности.

На текущем этапе ученые сосредоточены на расширении исследуемой выборки для дальнейшего повышения точности диагностики. Кроме того, планируется интеграция спектроскопии с более глубокой биохимической аналитикой для точечного выявления специфических биомаркеров хронической обструктивной болезни легких.

В создании этого прорывного метода также участвовали ученые из Самарского государственного медицинского университета, Самарской городской клинической больницы №1 имени Н. И. Пирогова, Северо-Западного государственного медицинского университета имени И. И. Мечникова, а также Института фотоники и фотонных технологий (Сиань, Китай).