Открылась возможность заменить многократные МРТ-исследования, которые пациенты с заболеваниями мозга должны были проходить для проверки прогресса болезни, простым анализом крови.
Совместная исследовательская группа профессора неврологии Ли Ын-джэ из больницы Сеул Асан, доктора Ким Чжин-хи из Института биомедицинских исследований и профессора Шин Ён из Университета Ёнсе разработала новую технологию биомаркеров, которая позволяет отслеживать активность заболеваний мозга, выбирая только специфические сигналы, происходящие от специфических клеток мозга (в частности, астроцитов) в крови. Результаты исследования были недавно опубликованы в международном научном журнале 《Nano Today》 в области нанонауки.
Большинство заболеваний мозга ухудшаются со временем, и поврежденные нейроны не восстанавливаются легко, поэтому ранняя диагностика и постоянный мониторинг рецидивов болезни имеют важное значение. Однако мозг трудно исследовать с помощью биопсии, и визуальные исследования, такие как МРТ, имеют ограничения в точном отслеживании мелких изменений в болезни. Кроме того, МРТ-исследования дорогостоящие, и пациентам необходимо долго оставаться в одном положении, что создает дополнительную нагрузку.
В связи с этим исследовательская группа разработала новую нанотехнологию, которая позволяет избирательно выделять и анализировать специфические сигналы, происходящие от нейронов в крови, и успешно подтвердила молекулярные изменения, отражающие активность болезни.
Исследовательская группа обратила внимание на «внеклеточные везикулы». Внеклеточные везикулы — это очень маленькие пузырьки, которые клетки выделяют во внешнюю среду, содержащие биологическую информацию, такую как белки и микроРНК. Однако в крови смешиваются внеклеточные везикулы, происходящие от множества клеток всего организма, что затрудняет избирательное выделение внеклеточных везикул, происходящих только от определенных клеток.
Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа разработала пептидные нано-комплексы, которые точно распознают целевые молекулы, имитируя структуру специфического белка. Эта технология была разработана для распознавания белков на поверхности астроцитов, что позволяет избирательно выделять только внеклеточные везикулы, происходящие от астроцитов, среди множества внеклеточных везикул в крови. Процесс выделения завершается в течение 40 минут.
Исследовательская группа применила эту технологию к пациентам с синдромом оптического неврита (NMOSD) для клинической проверки. Заболевания спектра оптиконевромиелита (ЗСОНМ) — это аутоиммунное заболевание, при котором иммунная система многократно атакует астроциты, что приводит к накоплению неврологических нарушений, таких как ухудшение зрения и паралич, из-за повторяющихся острых рецидивов. Поэтому быстрое и точное определение рецидивов имеет большое значение для лечения.
Исследовательская группа проанализировала 147 образцов сыворотки, хранящихся в биобанке больницы Сеул Асан, в два этапа. На первом этапе анализа были сравнены сыворотки 39 пациентов с острыми рецидивами, 49 пациентов в стабильном состоянии и 20 здоровых контрольных групп.
Затем, чтобы проверить, можно ли различить и другие заболевания нервной системы, была проведена верификационная аналитика на 39 образцах пациентов с рассеянным склерозом и болезнью Паркинсона, которые обратились в период с 2024 по 2025 год.
Анализ показал, что уровень «глиального фибриллярного кислого белка (GFAP)», который является показателем повреждения астроцитов, был выше у пациентов с рецидивами, чем у пациентов в стабильном состоянии. В то же время уровень «иммуноглобулина G к белку водного канала 4 (AQP4)», который является ключевым диагностическим показателем синдрома оптического неврита, имел тенденцию к снижению у пациентов с рецидивами. Этот уровень отражал состояние рецидива независимо от возраста пациента или степени неврологических нарушений.
Сравнивая с пациентами с рассеянным склерозом и болезнью Паркинсона, синдром оптического неврита также показал другие молекулярные паттерны, что подтвердило возможность различения заболеваний. В микроРНК, содержащихся в внеклеточных везикулах, также были обнаружены молекулярные сигналы, которые характерно изменяются в период рецидива.
Профессор неврологии Ли Ын-джэ из больницы Сеул Асан отметил: «Это исследование продемонстрировало возможность мониторинга изменений в мозге без повторных визуальных исследований, и в будущем это может быть использовано для прогнозирования реакции на лечение и разработки индивидуализированных стратегий лечения».
Профессор Шин Ён из Университета Ёнсе добавил: «Это имеет большое значение, поскольку мы подтвердили эффективность технологии на сыворотке клинических пациентов, и ожидается, что это станет основой для расширения на различные заболевания мозга».
