XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Сердечно – сосудистые заболевания (ССЗ) являются основной причиной смертности во всем мире. Численность населения страдающая этой патологией, в последние десятилетия лишь увеличивается. Сердечно - сосудистые заболевания начинают появляться уже в молодом возрасте и прогрессируют довольно быстро. Научные исследования в области новых биологических признаков, связанных с сердечно - сосудистыми заболеваниями , за последние 30 лет шагнули вперед с появлением высокотехнологических и чувствительных методов, это позволило повысить качество диагностики и лечения людей. Фундаментальные данные полученные о новых биомаркерах сердечно - сосудистых заболеваний свидетельствуют о необходимости дальнейших исследований, которые будут подтверждать их большой потенциал для клинического использования в будущем.

Мультимаркерные стратегии. Одновременное измерение и анализ нескольких биомаркеров могут давать более полную и точную клиническую информацию, поскольку отражают более широкую картину различных патофизиологических аспектов и, следовательно, будут более информативным. В нескольких исследованиях оценивалась эффективность мультимаркерных стратегий у лиц с хронической ишемической болезнью сердца. В исследовании HOPE был оценен одновременно уровень маркеров, отражающих реакцию острой фазы, провоспалительные пути, активацию эндотелиальных клеток и сосудистую функцию в сравнении с классическими факторами риска. Другой мультимаркерный подход для прогнозирования риска ИБС выявил более новые биомаркеры, отражающие воспаление, липидный обмен, почечную дисфункцию, нарушение кардиоваскулярной функции и ремоделирование, представляющие собой различные патофизиологические пути развития ИБС. Этот сравнительный анализ показал, что NT-proBNP, MR-proADM, цистатин C и MR-proANP и в большей степени их сочетание являются наиболее информативными биомаркерами, имеющими более высокую прогностическую значимость по сравнению с классическими факторами риска (ФР). Однако комбинация маркеров не увеличивала стратификацию риска по сравнению с отдельными биомаркерами, такими как NT-proBNP и ТФР-15.

Биомаркеры на основе омикс - технологий. Значительный интерес представляют новые биомаркеры для улучшения стратификации риска и принятия врачебных решений и выбора терапевтической тактики лечения. Внедрение новых биомаркеров в клиническую практику находится в стадии разработки, и в настоящее время ведутся интенсивные биомедицинские исследования. Высокопроизводительные технологии, позволяющие оценивать большие панели маркеров в масштабе всего генома, — «омикс-технологии» — открывают новые профили биомаркеров. Новейшие технологии позволяют изучать гены (геномика), транскрипты генов (транскриптомика), белки (протеомика), метаболиты (метаболомика) и липиды (липидомика) и тем самым открывать новые биомаркеры. Преимущество омикс-технологии по сравнению с традиционными подходами заключается в их широком применении не только для циркулирующих белков, но и для любых других молекул, например, РНК, а также в их способности одновременно анализировать большое количество молекул. Идентификация новых биомаркеров с помощью омикс-технологии может дать информацию о молекулярных и патофизиологических механизмах развития острых и хронических сердечно-сосудистых заболеваний.

Геномные биомаркеры. Геномные вариации, в основном так называемые однонуклеотидные полиморфизмы, являются доминантными маркерами генетической изменчивости у людей, и множественные исследования больших геномных ассоциаций позволили изучить влияние геномных вариаций на хронические ССЗ. GWAS — это исследования картирования генов, которое оценивает доказательства связи между геномными вариантами и статусом заболевания или клиническими фенотипами. По своему замыслу GWAS предоставляет собой обзор эффектов геномных вариантов. Исследования GWAS стали возможны благодаря появлению высокопроизводительных платформ для генотипирования на основе микрочипов, которые позволяют оценивать миллионы генотипов в одном эксперименте и, в настоящее время, с помощью методов секвенирования, включая секвенирование экзома и всего генома, охватывать весь геном. Однако успех таких исследований напрямую зависит от размера выборки исследуемой популяции, частоты встречаемости аллелей в составе однонуклеотидных полиморфизмов, степени неравновесного сцепления между полиморфизмами и от эффектов аллелей. Метаанализ результатов GWAS многих отдельных исследований показал, что чем больше размер выборки, тем точнее анализ.

Транскриптомные биомаркеры. Транскриптом — совокупность всех транскриптов, синтезируемых одной клеткой или группой клеток, включая мРНК и некодирующие РНК. Транскриптомика изучает структуру и динамику транскриптома. Технические достижения в области транскриптомики заключаются в одновременном изучении РНК-транскриптов и паттернов их экспрессии на уровне всего генома, что дает возможность лучше понять сложные биологические системы, а также имеющийся потенциал для идентификации и разработки новых биомаркеров. Транскриптомные технологии включают методы, основанные на микроматрицах, где десятки тысяч транскриптов одновременно анализируются путем химического мечения молекул РНК и последующей геномной гибридизацией с зондами на микроматрице, — метода, позволяющего осуществлять полногеномное сканирование хромосомного дисбаласа. С помощью новых технологий секвенирования РНК, популяция РНК конвертирована в библиотеку кДНК, которая впоследствии секвенируется высокопроизводительным способом для получения коротких последовательностей, обеспечивая тем самым более глубокий анализ многообразия транскриптов. В области биомаркеров сердечно-сосудистой системы последние достижения позволили выявить несколько основанных на транскриптоме биомаркеров, которые потенциально могут использоваться в качестве клинических маркеров при хронической ИБС.

Несмотря на широкое использование установленных биомаркеров, таких как NT-proBNP и сердечные тропонины, которые входят в рекомендации по диагностике СН и острого коронарного синдрома, определение уровня данных биомаркеров у пациентов со стабильной стенокардией и хронической ИБС — помимо определения липидов — не используется в клинической практике. На сегодняшний день выявлено несколько новых биомаркеров, включая экспрессию генов и некодируемых РНК, клиническая значимость которых подтверждается в различных исследованиях. Тем не менее необходимы дальнейшие исследования с тщательно продуманными дизайном и материалами исследования, стандартизированными аналитическими методами и, самое главное, валидацией в независимых и широкомасштабных исследованиях.

Список использованных источников:

Копьева К. В., Гракова Е. В., Тепляков А. Т. Новые маркеры сердечной недостаточности: значение для диагностики и прогнозирования Nt-proBNP и интерлейкиновых рецепторов — членов семейства ST2 // Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2018.

Дылева Ю. А., Груздева О. В., Учасова Е. Г., Кузьмина А. А., Каретникова В. Н. Стимулирующий фактор роста ST2 в кардиологии: настоящее и перспективы // Лечащий Врач. 2017, 11: 14–38.