Новое исследование, проведенное учеными из Китая и США, представляет нанопористую систему iTEARS, которая позволяет диагностировать широкий спектр заболеваний, включая болезни глаз, системные, нейродегенеративные и онкологические, путем анализа слез.
Для точной диагностики состояния здоровья пациента важно тщательно проанализировать его симптомы, которые на начальных этапах могут быть слабо выражены или изменены по мере развития болезни. Современные клинические исследования, направленные на повышение точности, скорости и удобства диагностики, сосредоточены на создании неинвазивных методов, позволяющих одновременно выявлять различные заболевания.
Изучение экзосом — наноразмерных внеклеточных пузырьков, содержащих разнообразные метаболиты, белки, липиды и регуляторные РНК, представляет собой один из многообещающих неинвазивных методов диагностики. Этот подход позволяет получить надежные данные о состоянии клеток и тканей, которые производят экзосомы, обнаруживать биологические маркеры заболеваний в их содержимом и, таким образом, с высокой точностью устанавливать диагноз и контролировать ход лечения прогрессирующих заболеваний. Экзосомы обнаруживаются в различных биологических жидкостях организма, таких как кровь, моча, слюна и слезы.
Современные способы извлечения экзосом из биологических жидкостей часто включают в себя продолжительные и трудоемкие процедуры или требуют использования значительного количества исходного материала. Слезы являются подходящим вариантом для этой цели, поскольку их сбор осуществляется быстро и без инвазивных вмешательств, хотя и в ограниченном объеме.
Специальная нанопористая мембранная система анализа экзосом из слезных выделений, способная работать с микрообъемами, была разработана исследователями из Медицинского университета Вэньчжоу (Китай) и Гарвардской медицинской школы (США). Ученые предоставили детальное описание своей системы в статье, опубликованной в журнале ACS Nano Американского химического общества.
Изначально система была разработана для работы с образцами мочи и плазмы крови, однако впоследствии команда исследователей внесла в неё изменения. Система, получившая название iTEARS («интегрированный анализ слезных экзосом при помощи системы быстрой изоляции»), после сбора образцов позволяет выделить экзосомы из слезной жидкости всего за пять минут фильтрации через нанопористые мембраны. Затем нуклеиновые кислоты и белки, содержащиеся во внеклеточных пузырьках, выделяют и анализируют на отдельном устройстве.
Анализ более 900 белков, выделенных из экзосом, позволил выявить различия между пациентами с различными формами синдрома сухого глаза и здоровыми людьми. Подобным образом, iTEARS помог зафиксировать различия в составе микроРНК, содержащейся в экзосомах, у пациентов с диабетической ретинопатией и у здоровых людей. Авторы считают, что их методика может быть использована для мониторинга прогрессирования этого заболевания в динамике.
Исследователи полагают, что их разработка позволит создать более точную, оперативную и малоинвазивную молекулярную диагностику, применимую не только для выявления различных заболеваний глаз, но и для диагностики системных, нейродегенеративных и онкологических патологий, используя всего несколько капель слезы.