Ранние признаки рака обнаружены в множественных изменениях белка в крови

Разблокируйте дайджест редактора бесплатно

Рула Халаф, редактор FT, выбирает свои любимые истории для этого еженедельного информационного бюллетеня.

Ученые создали потенциальную систему раннего предупреждения, позволяющую сигнализировать о риске возникновения таких заболеваний, как рак, путем мониторинга уровней тысяч белков крови.

Международная группа из более чем 100 исследователей обнаружила очевидный биологический маркер рака легких за годы до постановки диагноза. По их словам, это поразительный результат, который теперь необходимо проверить, чтобы увидеть, будет ли он клинически полезен.

Основная идея проекта, известного как «Атлас болезней крови человека», заключается в сборе комплексных данных для выявления закономерностей множественных изменений белков, которые указывают на конкретные заболевания. Исследователи утверждают, что это должно помочь решить проблему, заключающуюся в том, что различия в уровнях отдельного белка могут указывать на множество различных заболеваний, ограничивая их полезность в диагностике.

«Мы можем отделить универсальные «звоночки тревоги»… от сигналов, действительно специфичных для заболевания, что является решающим шагом для создания анализов крови, которые будут работать в клинике», — сказал профессор Матиас Улен, старший автор статьи об этой работе, опубликованной в журнале Science в четверг.

Проект демонстрирует достижения в методах анализа крови после скандала с тестовой компанией Theranos в 2010-х годах. В 2022 году основательница Theranos Элизабет Холмс была приговорена к более чем 11 годам тюремного заключения за обман инвесторов после ложного заявления о том, что она может проводить множество сложных диагностических тестов с использованием одной капли крови.

Согласно статье, используя модели искусственного интеллекта, команда просканировала 59 заболеваний, отслеживая уровни до 5400 белков у более чем 8000 человек. Он основан на Атласе белков человека, шведской программе под руководством Улена, которая была запущена в 2003 году для картирования всех белков человека в клетках, тканях и органах с использованием различных современных технологий.

По словам исследователей, у каждого взрослого человека есть отличительный стабильный базовый уровень белка в крови, который является молекулярным отпечатком здоровья и может быть отслежен на предмет отклонений.

Ученые обнаружили, что некоторые профили белка показали значительно повышенные уровни у людей с раком молочной железы, яичников, простаты, кишечника и легких. При раке легких повышенные показатели можно было наблюдать за несколько лет до постановки диагноза.

Исследование атласа человеческой крови стало «значительным шагом вперед в нашей способности прогнозировать риски заболеваний с помощью белков крови», — сказал Лей Лу, преподаватель кафедры медицинских данных и искусственного интеллекта в Королевском колледже Лондона, который не принимал участия в исследовании.

«Этот мощный подход позволяет нам впервые увидеть полную картину, различая белковые паттерны, которые действительно специфичны для определенного состояния, например, определенного типа рака, и те, которые являются общими для многих заболеваний», — сказал Лу. «Это значительно повышает потенциальную точность и надежность моделей прогнозирования будущих рисков».

Атлас отражает прогресс в протеомике — изучении белков, которые являются строительными блоками жизни — подкрепленный моделями искусственного интеллекта. Генетическая база данных Биобанка Великобритании и 14 фармацевтических компаний в этом году запустили крупный проект по протеомике для более точного определения подтипов заболеваний, что позволит адаптировать и рассчитать время лечения для достижения максимальной эффективности.

Протеомика позволяет ученым выйти за рамки существующих методов анализа генов и перейти к изучению белков, производством которых управляют гены. По мнению экспертов, это дает более сложное и динамичное представление о том, как человеческое тело работает и может работать со сбоями.

«В отличие от статических геномов, протеомы постоянно меняются, поэтому могут помочь заметить изменения в организме, вызванные плохим здоровьем», — сказала Хейли Уилсон, аналитик биомедицинской политики в некоммерческом аналитическом центре PHG Foundation. «Атлас поможет нам понять, как и когда вмешаться на ранней стадии заболевания — и кто может получить наибольшую пользу при данном заболевании».