Ученые разработали способ диагностировать гиперплазию, полипы и рак эндометрия по анализу крови

Российские ученые предложили альтернативу УЗИ и гистероскопии для обнаружения распространенных заболеваний матки – малоинвазивный анализ крови на основе поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии (SERS). Метод позволяет с высокой точностью диагностировать полипы, гиперплазию и рак эндометрия на ранней стадии.  Авторами исследования, результаты которого опубликованы в журнале «Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии», стали ученые Сеченовского университета совместно со специалистами Самарского национального исследовательского университета им. академика С.П. Королёва и Института физики твердого тела им. Ю.А. Осильяна.

Рак эндометрия занимает третье место среди онкологических заболеваний у женщин в России, и он встречается все чаще. А полипы и гиперплазия эндометрия могут приводить к анемии, бесплодию и перерождаться в онкологию.

Заболевания эндометрия диагностируют с помощью УЗИ, гистероскопии и, при подозрении на рак, биопсии тканей. «Но эти методы инвазивны, связаны с рисками осложнений – кровотечений, инфицирования, образования спаек, – и не всегда достаточно информативны. Например, полипы и гиперплазия на ранних стадиях очень похожи внешне – их сложно дифференцировать с помощью УЗИ и гистероскопии. Поэтому мы разработали метод диагностики, который позволяет малоинвазивно и точно выявить заболевание, просто взяв у пациентки кровь на анализ», – сказал профессор кафедры акушерства и гинекологии №1 Сеченовского Университета д.м.н. Владимир Зуев.

Для этого ученые впервые применили для выявления гинекологических заболеваний метод поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии (SERS). “Это один из самых точных молекулярных методов диагностики – с помощью спектроскопии можно определить состав практически любого вещества, будь оно твердое, жидкое или газообразное. Технология основана на том, что каждая молекула уникально рассеивает свет, создавая уникальный спектральный «отпечаток» того или иного вещества. Этот эффект используют во многих областях науки, в том числе медицине, но в диагностике патологических состояний эндометрия его применили впервые”, – рассказал и.о. заведующего кафедрой лазерных и биотехнических систем  Самарского национального исследовательского университета им. академика С.П. Королёва к. ф.-м. н. Дмитрий Артемьев.

Ученые проанализировали плазму крови пациенток и выявили изменения, которые характерны именно для полипов, гиперплазии и аденокарциномы эндометрия: у женщин с этими заболеваниями содержание определенных аминокислот в разы превышает норму. “Причем это специфические маркеры именно для патологии матки – например, для полипов кишечника картина будет иной.  Метод позволяет выявить заболевание на самых ранних стадиях, еще до появления  клинических симптомов, когда лечение будет наиболее эффективно», – отметил аспирант кафедры акушерства и гинекологии №1 Сеченовского Университета Дмитрий Лысцев.

Для анализа достаточно взять 4 мл (маленькую пробирку) крови из вены. Образец центрифугируют для получения плазмы, затем плазму наносят на специальную подложку с наночастицами серебра, которые усиливают сигнал в миллионы раз. После высушивания при комнатной температуре образец облучают лазером (с длиной волны 785 нм). Детектор регистрирует неупруго рассеянный свет, а специальное программное обеспечение выделяет пиковые значения, соответствующие определенным молекулам. Определенные пики на спектрограмме “говорят” ученым о том или ином заболевании.

“Для интерпретации результатов используют методы многомерной статистики – метод проекций на латентные структуры и дискриминантный анализ. Благодаря этому диагностика не зависит от субъективного восприятия врача», – пояснил старший научный сотрудник Института физики твердого тела им. Ю.А. Осильяна к. ф.-м. н. Владимир Кукушкин.

Метод апробировали в Сеченовском центре материнства и детства с участием 120 пациенток с подтвержденными диагнозами. SERS-анализ показал более высокую точность по сравнению с УЗИ и гистероскопией. Кроме того, у метода оказались высокая чувствительность и специфичность, то есть способность выявить положительный результат, когда у пациента точно есть заболевание, и не дать ложноположительный результат, когда пациент точно здоров.

Полипы эндометрия: точность SERS – 93,1% (УЗИ – 75,4%, гистероскопия – 83,6%). Специфичность – 100%, чувствительность – 87,1%.

Гиперплазия эндометрия без атипии: точность SERS – 88,3% (УЗИ – 75%, гистероскопия – 83,3%). Чувствительность– 93,3%, специфичность – 83,3%.

Аденокарцинома эндометрия (рак): точность SERS – 93,9% (УЗИ – 81%). Специфичность – 100%, чувствительность – 86,2%.

Оборудование для рамановской спектроскопии компактно и доступно, само исследование занимает несколько минут. Это делает метод пригодным для широкого скрининга, особенно у женщин из групп риска, например, с аномальными маточными кровотечениями, ожирением, синдромом поликистозных яичников, с онкологическим заболеванием в анамнезе: “Метод можно применять и для предоперационной оценки и наблюдения после лечения, чтобы предотвратить рецидивы и избежать повторных травмирующих вмешательств”, – отметила директор Клиники акушерства и гинекологии им. В.Ф. Снегирева Сеченовского Университета Раиса Чилова.

По данным исследователей, SERS-анализ способен снизить количество необоснованных инвазивных процедур примерно на 40%, сократить время диагностики с 14 до 3 дней и уменьшить нагрузку на патологоанатомические службы.

Ученые подчеркивают: чтобы внедрить метод в клиническую практику и масштабировать его, необходимо провести многоцентровые исследования с участием большего числа пациенток. Это позволит оценить работу метода в различных клинических условиях и разработать стандартизированные протоколы.