Исследователи из Института общей физики им. А. М. Прохорова РАН и МФТИ создали новый способ диагностики и мониторинга аутоиммунных заболеваний. Новый биосенсор замеряет концентрацию аутоантител в крови за 25 минут и определяет их активность. Работа позволит по-новому диагностировать аутоиммунные заболевания и создать новые методы их лечения. Исследование поддержано Российским научным фондом и опубликовано в журнале Biosensors and Bioelectronics.

Аутоантитела вырабатываются иммунной системой и ошибочно воспринимают собственные клетки и органы организма как врагов, которых надо уничтожить. Из-за этого процесса у человека возникают аутоиммунные патологии. На сегодня известно 80 таких заболеваний, большая часть из которых требует лечения в течение всей жизни. Аутоантитела можно выявить в крови примерно у 10% населения. Аутоантитела появляются в крови задолго до возникновения симптомов болезни, и по их характеристикам можно спрогнозировать тяжесть будущей патологии. Однако тесты различных производителей часто несогласованны — они могут отличаться в 10 раз, что осложняет диагностику заболеваний.

Такая несогласованность результатов тестов объясняется тем, что аутоантитела очень сложны. Они представляют собой совокупность множества разнородных молекул, которые совершенно по-разному взаимодействуют между собой и с мишенью. До сих пор не существовало методики и инструмента, который бы позволял учитывать этот фактор.

Российские исследователи теперь создали инструмент, который решает обе проблемы одновременно: он позволяет быстро и с высокой точностью измерять и концентрацию, и активность аутоантител. Другая особенность разработки — одновременное определение в одном образце концентрации и активности аутоантител сразу для нескольких мишеней, что очень полезно для диагностики. Все дело в том, что разные уровни концентраций аутоантител к тем или иным мишеням зачастую являются индикаторами совершенно разных аутоиммунных заболеваний. Если получить данные сразу по нескольким мишеням, вероятность точного определения патологии существенно возрастает.

В основе новой разработки исследователи использовали микрочиповую технологию. Для этого они применили обычное покровное стекло, на которое заранее нанесли молекулы-мишени. Затем авторы капали на стекло капельку сыворотки крови пациента и наблюдали, как она взаимодействует с мишенями. Если в сыворотке есть аутоантитела, они находят мишень и прикрепляются к ней, увеличивая толщину слоя на стекле. Под стеклом располагается интерферометрическая система, которая позволяет измерять толщину молекулярного слоя в любой точке стекла и следить за ее изменением в режиме реального времени. На сегодняшний день технология позволяет определять только два типа аутоантител, но ученые планируют расширить ее функционал в ближайшее время.