Почему подростки на каникулах играм и развлечениям предпочитают встречи с врачами и пациентами, выясняла корреспондент Sputnik Тамара Зенина.
Хочется узнать, что это за сбой
"Мы выделяем циркулирующие иммунные комплексы из крови пациентов. В них содержится иммуноглобулин Е, который отвечает за начало аутоиммунного заболевания. Затем смотрим, на какие белки он начал вырабатываться, и устанавливаем, какой орган или ткань имеют аутоиммунные проблемы", – эти слова можно было бы принять за отчет на каком-нибудь медицинском форуме, если бы они не звучали из уст школьников.
Одиннадцатилетний Александр Беляев и четырнадцатилетний Богдан Радкевич довольно странно для сверстников проводят долгожданные школьные каникулы.
Каждый будний день, как на работу, они ездят в Республиканский центр инновационного и технического творчества, где занимаются в лаборатории нано- и биотехнологий.
Sputnik уже рассказывал о воспитанниках этой лаборатории, совершающих удивительные открытия.
Саша и Богдан последние несколько месяцев тоже увлечены оригинальной идеей. В будущем они мечтают стать врачами, но уже сейчас пытаются помочь некоторым пациентам.
"Наш руководитель Олег Николаевич Дарашкевич много лет изучает аутоиммунные заболевания. И нас они тоже заинтересовали. По сути, иммунная система начинает агрессивно реагировать на свои же белки. Как так? Почему? Очень хочется узнать, что это за сбой такой", – задаются недетским вопросом школьники.
В их поле зрения попала одна из болезней с малоизученной этиологией – саркоидоз.
"Ее сложно диагностировать, потому что симптомы очень похожи на туберкулез. Рентгенография, к сожалению, не дает возможности дифференцировать эти заболевания. Тем не менее лечение у них совершенно разное", – констатирует заведующая кафедрой фтизиопульмонологии Белорусского государственного медуниверситета Галина Бородина.
Единственной возможностью для установления более точного диагноза является достаточно неприятная и трудоемкая процедура, которую пациенты знают как биопсию легочной ткани.
Специалист отмечает, что операция эта, хоть и достаточно распространенная, но, как и остальные, может привести к осложнениям.
Предположив, что саркоидоз может являться аутоиммунным заболеванием, юные исследователи вместе со своим руководителем решили не только попробовать доказать это на молекулярном уровне, но и создать уникальный метод диагностики саркоидоза на самой ранней стадии по анализу крови.
Где взять антитела верблюда?
Как настоящих ученых, Сашу и Богдана на их исследовательском пути ждут ошибки и достижения, победы и разочарования, и, конечно, встречи с единомышленниками.
Так, будущих медиков охотно поддержали сотрудники кафедры фтизиопульмонологии БГМУ, которых тоже очень волнует проблема дифференциальной диагностики саркоидоза и туберкулеза.
"Нас вдохновляет и удивляет интерес молодых людей. Мы очень рады, что у нас такие школьники!" – отметила завкафедрой Галина Бородина.
"Все сотрудники очень серьезно отнеслись к предмету исследования ребят и оказывают им всяческую помощь. Кафедра предоставила нам образцы плазмы крови пациентов с точно диагностированным саркоидозом легких.
У пациентов получено информированное согласие на наблюдение, дальнейшее обследование и опубликование результатов", – говорит научный руководитель молодежной лаборатории Олег Дарашкевич.
Этиологию заболевания юные ученые решили установить при помощи… антител верблюда, чего до сих пор не делал никто в мире!
"Мы решили проводить эксперименты с помощью этих антител, потому что они очень устойчивы к воздействию различных факторов, повреждающих обычные антитела. Если бы мы провели подобный эксперимент с мышиными антителами против иммуноглобулинов Е, то они бы просто рассыпались.
При этом сначала мы проверили реакцию верблюжьих антител к туберкулезному антигену. Тогда у нас с ребятами была задача диагностировать туберкулез на ранней стадии – и мы добились этого, создали методику, проверили биологические пробы", – делится открытиями своей научной группы доктор Дарашкевич.
По его словам, дальнейшие исследования по диагностике туберкулеза требовали наличия дорогостоящего оборудования и больших затрат. Утвердить методику для ранней диагностики туберкулеза официально до сих пор не удалось.
"Мы решили попробовать пройти такой же путь с саркоидозом, потому что этим заболеванием прямо сейчас занимаются сразу несколько ведущих учреждений – Научно-исследовательский институт физико-химической медицины в Москве и Санкт-Петербургский государственный университет", – делится Олег Дарашкевич.
Одной из задач для проведения уникального эксперимента была необходимость получить эти самые верблюжьи антитела.
"Исходные материалы мы заказали у доктора биологических наук, заведующего лабораторией молекулярных биотехнологий Института биологии гена РАН профессора Сергея Тиллиба, пожалуй, единственного человека в СНГ, который исследует верблюдов и сам проводит все этапы сложного процесса. Мне просто повезло с ним познакомиться во время конференции в Брюсселе пять лет назад", – рассказывает Олег Дарашкевич.
Будущее за системами, которые заменят врача
"Профессор Тиллиб предоставил нам необходимый инструмент – колонку с афинным сорбентом (специальным реагентом – Sputnik). Через нее мы пропустили плазму крови пациентов и из десятков миллионов белков сумели выделить циркулирующие иммунные комплексы (ЦИК), которые содержат иммуноглобулин Е. И в этих комплексах мы нашли антигены, те самые, которые атакует взбунтовавшаяся иммунная система! А это подтверждает наличие именно аутоиммунного процесса.
Как мы работали? Мы разделили методом электрофореза белки из выделенных от каждого пациента комплексов на десять фракций. В каждой фракции методом масс-спектрометрии обнаружили не менее 150 белков… Целый месяц все это описывали, сидели над колонками цифр, пытаясь их классифицировать", – радостно отчитываются на кафедре в БГМУ Саша Беляев и Богдан Радкевич.
Эти, непонятные для меня и многих фразы, уместившиеся в пару абзацев, на самом деле действительно стали подтверждением аутоиммунной природы болезни саркоидоз и уже получили первые высокие отзывы от ученых Санкт-Петербургского университета.
Белорусских исследователей поддержали и в Московском институте физико-химической медицины, безвозмездно проведя для них анализы стоимостью более 25 тысяч долларов США.
Но это только начало пути, признаются ребята вместе с руководителем.
Если им удастся расширить сотрудничество со специалистами Санкт-Петербургского университета и работающим там сейчас всемирно известным иммунологом, профессором Йехудой Шонфельдом, то они смогут надеяться получить финансовую поддержку для дальнейших исследований, в результате которых будет создан скрининговый анализ на саркоидоз.
"Если их метод окажется чувствительным и специфичным, то можно предполагать, что он сможет заменить инвазивную процедуру, связанную с риском осложнений и побочных эффектов, и станет неинвазивным способом быстрой и точной диагностики саркоидоза, в котором, конечно, заинтересованы специалисты во всем мире", – отмечает Галина Бородина.
Медицину будущего невозможно представить без IT. Поэтому уже сейчас Олег Дарашкевич и его подопечные начали сотрудничество с программистами.
"Пока мы добились того, что обработка данных одного пациента "вручную" занимает от трех до шести часов. Олег Николаевич делает за три, мы, конечно, дольше. Нам очень нужна программа, которая автоматизирует этот процесс", – признается начинающий ученый Богдан Радкевич.
Перевести на язык алгоритмов достижения ученых решили попробовать заведующий лабораторией компьютерной графики Объединенного института проблем информатики НАН Беларуси, кандидат технических наук, доцент Вадим Ткаченко и специалист по экспертным системам медицинской диагностики института Вячеслав Храбров.
"Речь идет о создании обучаемой экспертной системы. Она должна уметь распознавать белки, которые разрушаются в результате аутоиммунных реакций. Это очень трудоемкая работа. Но мы тоже мечтаем, что будет создана программа, благодаря которой скрининг станет простым и надежным. Вообще будущее за такими экспертными системами, которые на некоторых этапах будут заменять врача", – уверены программисты.
Понятно, что исследования по саркоидозу, как и любой научный труд, в результате которого могут произойти значимые открытия, займут много времени, возможно, не один год. Но ни юных исследователей, ни их научного руководителя, ни всех остальных, кто подключился на данном этапе, это не пугает.
"Пациентов, с которыми мы уже работаем, нужно длительно наблюдать и в динамике показателей их крови находить соответствия с их клиническим состоянием. Кроме этого, мы планируем взять под аналогичное наблюдение еще и контрольную группу больных туберкулезом.
В общем, работы предстоит много, но я рад, что у меня есть очень трудолюбивые и любознательные помощники. Мне кажется, такие молодые люди – это наше будущее!" – считает доктор Дарашкевич.
Читайте также:
- ВОЗ назвала главные угрозы здоровью людей в 2019 году
-
Грант в $15 млн выделят Беларуси на борьбу с туберкулезом и ВИЧ/СПИД
