Разработан биомаркерный тест, который поможет выявлять синдром хронической усталости

Миалгический энцефаломиелит, или синдром хронической усталости (МЭ/СХУ), является серьезным заболеванием, которое может затронуть до 2,5 миллионов человек в США. Симптомы включают крайнюю усталость, проблемы со сном, проблемы с мышлением и запоминанием, мышечные боли и ломоту, повторяющуюся боль в горле и болезненные лимфатические узлы.

В настоящее время врачи могут диагностировать МЭ/СХУ только путем изучения симптомов и истории болезни человека, а также путем исключения других возможных заболеваний. Это может сделать процесс диагностики трудным, длительным и неточным. Новый диагностический тест показывает, как иммунные клетки человека реагируют на стресс.

Ученые из Медицинской школы Стэнфордского университета (Stanford University School of Medicine; Стэнфорд, штат Калифорния, США) разработали наноэлектронный анализ, который может применяться в качестве сверхчувствительного теста, способного непосредственно измерять биомолекулярные взаимодействия в режиме реального времени, по низкой цене и в мультиплексном формате. Команда применила тест к образцам крови 40 человек, у 20 из которых был МЭ/СХУ, а у 20 - нет.

Ученые использовали наноэлектронный анализ, который измеряет небольшие изменения в энергии, чтобы оценить здоровье иммунных клеток и плазмы крови и увидеть, как иммунные клетки и плазма крови обрабатывают стресс. Для разработки теста команда воспользовалась "достижениями в области микро/наноиндустрии, прямого электрического обнаружения клеточных и молекулярных свойств, микрофлюидики и методов искусственного интеллекта".

Тест выявляет "биомолекулярные взаимодействия в режиме реального времени", используя тысячи электродов для создания электрического тока и небольшие камеры с образцами крови, содержащими только иммунные клетки и плазму крови. Внутри небольших камер иммунные клетки и плазма взаимодействуют с электрическим током, изменяя его поток. Ученые использовали соль, чтобы подвергнуть стрессу образцы крови некоторых людей с МЭ/СХУ и некоторых людей без этого заболевания. Затем оценивались изменения электрического тока. Данный тест точно идентифицировал всех людей с МЭ/СХУ, не указывая на лиц, у которых не было заболевания.

Группа пришла к выводу, что они наблюдали достоверную разницу в модуляции импеданса в образцах в ответ на гиперосмотический стресс, что потенциально может обеспечить уникальный показатель МЭ/СХУ. Кроме того, используя контролируемые алгоритмы машинного обучения, они разработали классификатор для пациентов с МЭ/СХУ, необходимый для надежного диагностического инструмента, способный идентифицировать новых пациентов.

Биоинженер, первый автор исследования Рахим Эсфандиарпур (Rahim Esfandyarpour), доктор философии, сказал: "С помощью наноэлектронного анализа мы можем добавлять контролируемые дозы многих различных потенциально терапевтических препаратов к образцам крови пациента и снова проводить диагностический тест". Исследование было опубликовано 29 апреля 2019 года в журнале “Труды Национальной академии наук” (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Ссылки по теме:
Медицинский факультет Стэнфордского университета