Технология, разработанная исследователями из Королевского колледжа Лондона и Университета Гонконга, может быть использована для измерения гормонов, которые влияют на фертильность, половое развитие и менструацию, при этом она дешевле, чем существующие методы, и быстрее обеспечивает результаты. 

Работа, выводы которой опубликованы в журнале Nature Communications, проводилась на базе химического факультета Королевского колледжа Лондона и Школы биомедицинских наук Гонконгского университета. Результаты были протестированы на пациентах Хаммерсмитской больницы, входящей в состав Королевского медицинского колледжа NHS Trust.

Треть женщин в Англии страдает от серьезных проблем с репродуктивным здоровьем, таких как бесплодие и ранняя менопауза. Врачи обычно диагностируют эти состояния, проводя анализ крови для измерения количества лютеинизирующего гормона (ЛГ) в образце. Обычный анализ крови не позволяет легко измерить повышение и понижение уровня ЛГ, что жизненно важно для нормальной фертильности - так называемые паттерны ЛГ, которые связаны с нарушениями репродуктивной функции. В настоящее время невозможно измерить частоту пульса ЛГ в клинических условиях, поскольку врачам необходимо брать у пациентов образец крови каждые 10 минут в течение не менее восьми часов. Кроме того, анализ этих образцов занимает много времени, так как кровь нужно отправить в лабораторию, а анализ стоит дорого.

Исследователи, участвовавшие в испытании, использовали новый биосенсор, связанный с роботизированной системой, которую они назвали RAPTER (Robotic APTamer-enabled Electrochemical Reader - Роботизированный электрохимический ридер с аптамером). Он может осуществлять клиническую помощь пациентам с нарушениями репродуктивной функции путем мониторинга гормонального фона в режиме реального времени. В ходе исследования прототип прибора RAPTER использовался для измерения ЛГ в крови пациентов, взятых каждые десять минут для получения немедленного результата.

Команда считает, что это может проложить путь к более персонализированной медицине. Они надеются, что эта технология позволит дать клиницистам более четкое представление о пульсирующей способности ЛГ и предложить более эффективные методы лечения, основанные на потребностях конкретного человека.

Профессор Вальджит Дхилло (Waljit Dhillo), один из ведущих авторов и профессор NIHR (ученая степень в медицине – прим. ред.) в области эндокринологии и метаболизма в Королевском колледже Лондона, сказал:

«Проблемы репродуктивного здоровья распространены среди женщин в Великобритании и во всем мире. Диагностика некоторых из этих состояний может быть длительной, что приводит к задержкам в лечении. Проблемы репродуктивного здоровья также могут влиять на психическое и физическое благополучие женщин. Существует явная потребность в новых и лучших способах более быстрой диагностики этих состояний. Наша технология позволит клиницистам быстрее и точнее диагностировать пульсирующий гормон, который влияет на репродуктивное здоровье, что может привести к более качественному и более целенаправленному лечению женщин».

В исследовании, которое проводилось между 2015 и 2019 годами, ученые использовали RAPTER для измерения характера пульса ЛГ 441 образца крови женщин, которые либо имели нормальную репродуктивную функцию, были в менопаузе или имели аменорею гипоталамуса, состояние, при котором менструальный период прекращается. Многофункциональное устройство немедленно выдало результаты.

Работая с исследователями из университетов Бристоля и Эксетера, команда затем использовала математический метод, названный Байесовским спектральным анализом (BSA), чтобы получить общую оценку уровней импульсов ЛГ. Результаты сравнивались с текущими тестами для измерения уровней ЛГ.

Платформа RAPTER смогла выявить изменения в характере пульса ЛГ у пациентов с нарушениями репродуктивной функции. С помощью этой новой технологии удалось также впервые различить разные группы пациентов. Например, женщины с менопаузой имеют высокий уровень ЛГ по сравнению с фертильно здоровыми женщинами с нормальным уровнем ЛГ, или женщинами с аменореей гипоталамуса, у которых низкий уровень ЛГ. В отличие от существующих методов, тест является недорогим и может мгновенно дать результаты.

Теперь команда будет работать над совершенствованием технологии, чтобы создать датчик меньшего размера, аналогичный устройству для мониторинга глюкозы, который можно использовать для непрерывного отслеживания изменений уровня ЛГ у пациентов в клинике или удаленно, и который может быть доступен в течение следующих трех-пяти лет.

Профессор Тони Касс (Tony Cass), ведущий автор исследования химического факультета Королевского колледжа Лондона, подтвердил:

«Мы разработали технологию, которая способна измерять пульсацию ЛГ у пациентов быстрее и дешевле, чем современные методы. Дальше мы будем работать над тем, чтобы сделать технологию более доступной для клиники, уменьшив размеры устройства, что может революционизировать клиническую помощь пациентам с репродуктивными или другими нарушениями."

Доктор Джулиан Таннер (Julian Tanner), ведущий автор исследования медицинского факультета LKS в Университете Гонконга, добавил, что эту технологию также можно адаптировать для мониторинга других гормонов, таких как кортизол: «Методология обнаружения, которую мы разработали для зондирования ЛГ, широко применима для мониторинга в реальном времени всех видов биомолекул, которые относятся к здоровью и благополучию. Самое захватывающе в этом то, что в процессе дальнейших исследований эта технология может быть адаптирована для имплантированных датчиков, которые могут осуществлять мониторинг здоровья в любом контексте".

 

Фото: Imperial College London

По материалам Science Daily

Другие новости:
Комментарии: