Как подобные хранилища помогают ранней диагностике болезней и подбору индивидуального лечения?
unsplash.com
Биобанк «живых» раковых опухолей с образцами тканей более 4 тыс. пациентов создали в Сеченовском университете. Их анализ поможет разрабатывать для онкобольных новые лекарства, повысить точность диагностики рака на ранних стадиях и чаще предсказывать вероятность отторжения органов после трансплантации. Особая ценность биобанков в том, что они позволяют развивать технологии «цифровых двойников» человека — это программа, способная математически моделировать процессы возникновения разных заболеваний. Она учитывает индивидуальные характеристики пациента и помогает врачу подобрать оптимальный для него курс лечения, отмечают эксперты.
Коллекция образцов
Банк биоматериалов пациентов с онкологическими заболеваниями создали в Сеченовском университете, выяснили «Известия». В нем хранятся поврежденные злокачественными опухолями образцы тканей, цельная кровь, плазма и другие биологические образцы более 4 тыс. человек.
Около половины образцов — в основном ткани пациентов с раком почки, легкого и некоторых других видов заболевания — уже переданы для изучения в Научный центр мирового уровня (НЦМУ) «Цифрового биодизайна и персонализированного здравоохранения». Ученые рассчитывают создать более совершенные технологии и решения для быстрой и точной диагностики рака.
Другую часть образцов — цельную кровь, плазму, сыворотку и ткани — сохранят в биобанке для будущих исследований. Их анализ и оцифровка позволят давать более точный прогноз выживаемости пациентов с онкологией и чаще предсказывать отторжения трансплантированных органов, подчеркнули в Сеченовском университете. Среди таких разработок, к примеру, создание программы на основе алгоритма автоматической разметки тканевых структур на скан-изображениях гистологических препаратов почек.
10 новых диагнозов, появившихся в 2022 году:
Биполярное аффективное расстройство второго типа. Это удивительно, но заболевание, которому Оксимирон посвятил песню, а Земфира — целый альбом, прежде не входило в МКБ. В отличие от БАР 1-го типа, эта форма расстройства не столь ярко выражена: вместо маниакальной фазы для БАР 2-го типа характерна гипомания, или «мания легкой степени».
Источник: pxhere.com/CC 0
Зависимость от компьютерных игр. Эксперты Всемирной организации здравоохранения долго дискутировали насчет этого заболевания, но после ряда громких историй вроде смерти китайской игроманки от истощения все-таки решились обозначить его как патологию с отдельным буквенно-цифровым кодом.
Источник: unsplash.com/CC 0
Психогенное переедание. Неконтролируемое потребление пищи как реакция на дистресс теперь входит в число расстройств пищевого поведения (РПП). Важная отличительная особенность такого заболевания — отсутствие чувства голода, которое вместе с тем не препятствует обильному поглощению фастфуда.
Источник: pxhere.com/CC 0
Фроттеризм. Тяга к самоудовлетворению с помощью трения половым органом через одежду о части тела людей в толпе — для этого явления есть не просто отдельное слово, оно признано сексуальной девиацией. Есть и хорошая новость: включение в МКБ-11 означает, что и какая-никакая терапия для любителей потереться о соседей в общественном транспорте уже разработана.
Источник: unsplash.com/CC 0
Невротическая экскориация. Навязчивые самоповреждения кожи на нервной почве (например, интенсивное расчесывание до появления ран) теперь также считаются ментальным отклонением. Как правило, рассматриваются как составляющая обсессивно-компульсивного расстройства (ОКР).
Источник: pxhere.com/CC 0
Патологическое накопительство. «Плюшкинизм», как это заболевание иногда называют в России, также считается отныне частным проявлением обсессивно-компульсивного расстройства. То, что раньше могло показаться безобидным чудачеством, сегодня считается поводом для тревоги — и для терапии.
Источник: pxhere.com/CC 0
Дисморфофобия. Психическое расстройство, при котором человек непропорционально обеспокоен незначительным дефектом или особенностью своего тела: наиболее частое проявление — фанатичное неприятие собственного веса. Важно оценивать степень навязчивости: в отличие от здоровой девушки, которой просто не нравится форма ее носа, страдающие дисморфофобией готовы пойти из-за этого на самоубийство.
Источник: pxhere.com/CC 0
Кататонический синдром. Заболевание описано еще в 1870-е гг., однако долгое время не выделялось в отдельную патологию, поскольку чаще всего проявляется как один из симптомов других болезней (например, летаргического энцефалита). Кататонический ступор — это неспособность человека пошевелить конечностями, обусловленная неврологическими причинами.
Источник: pxhere.com/CC 0
Комплексное посттравматическое стрессовое расстройство. Как ПТСР, только в случае длительного травмирования без возможности выйти из ситуации. Обычно КПТСР связано с длительным сексуальным, психологическим или физическим насилием, или (у детей) с пренебрежением и отсутствием заботы со стороны родителей.
Источник: unsplash.com/CC 0
Синдром осложненного горя. Возникает примерно у 10% людей, перенесших тяжелую утрату, происходит в результате неспособности перейти от острого горя к интегрированному. Человек не принимает свой опыт, и горевание может длиться бесконечно — со всеми симптомами и неудобствами. Долгосрочные последствия такого горевания для здоровья — очень серьезные.
Источник: unsplash.com/CC 0
В биобанк попадают только образцы, взятые у пациентов, у которых статус заболевания абсолютно точно подтвержден, например, гистологическим исследованием, рассказал «Известиям» профессор, директор научно-технологического парка биомедицины Сеченовского университета Петр Тимашев. Биоматериалы берутся только с письменного согласия больного. В банк они попадают деперсонифицированными, то есть без указания какой-либо личной информации, подчеркнул он.
Хранилище тканей
Современная медицина предполагает персонализированный подход к лечению пациентов, но он возможен лишь после обработки большого объема информации о различных клинических случаях конкретного вида заболевания, отметил Петр Тимашев.
— Особенности протекания болезни зависят от нескольких факторов. Во-первых, каждый человек обладает уникальным набором генотипических и фенотипических характеристик. Во-вторых, те же онкологические заболевания очень разнообразны, каждое имеет свои отличия. Для разработки персонализированного способа лечения необходимо предварительно проанализировать данные тысяч других пациентов. Биобанки дают такую возможность. Ведь не каждый врач в своей практике сталкивается с таким количеством больных, — объяснил эксперт.
Главный смысл работы биобанков в том, чтобы собрать коллекции образцов с подробной аннотацией: медицинскими записями пациентов, их семейным анамнезом, генетической информацией, биохимическими показателями и т. д., добавил директор Института биомедицинских систем и биотехнологий Санкт-Петербургского политехнического университета Андрей Васин.
— К примеру, коллеги собрали гистологические препараты почек пациентов с почечноклеточным раком и аналогичные образцы здоровых людей, создали библиотеку оцифрованных скан-изображений этих гистологических препаратов и разработали алгоритм анализа этих изображений. Анализируя и классифицируя полученные изображения в норме и при патологии, можно получить новые данные и использовать их, например, для раннего выявления или прогнозирования развития рака почек, — отметил эксперт.
Медицина будущего
Возможность создания коллекции «живых» структур в биобанке появилась благодаря новым криотехнологиям — они позволяют замораживать клетки так, чтобы они сохраняли жизнеспособность, отметила доцент кафедры микро- и наноэлектроники СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Татьяна Зимина.
— Это дает возможность развивать цифровой дизайн для создания средств диагностики, создания миниатюрных устройств класса «органы на чипе» и, что самое главное, создавать технологии «цифровых двойников» человека для персонализированной терапии рака. Всё это позволит в будущем иметь новые цифровые технологии в области диагностики и терапии онкологических заболеваний, — считает она.
«Цифровой двойник» человека — это компьютерная программа, способная математически моделировать процессы возникновения кардиологических и онкологических заболеваний. Система учитывает индивидуальные характеристики пациента и может помочь врачу подобрать оптимальный для него курс лечения.
Такой биобанк в наше время абсолютно необходим для диагностики заболеваний на самых ранних стадиях развития, считает директор Высшей медико-биологической школы ЮУрГУ Вадим Цейликман.
12 продуктов, которые могут вас убить (а вы и не подозревали):
Картофель. Можно ли есть картошку, если она проросла и превратилась в Ктулху? Однозначно: нет. Листья, побеги и корни картофеля содержат гликоалкалоиды, яды, которые вырабатываются в ответ на стресс. Одна печеная картошка «с сюрпризом» может спровоцировать полноценное отравление у взрослого человека.
Источник: Unsplash.com/CC 0
Кешью. Любой кешью, который продается в магазине, — на самом деле не свежий, а обработанный: прежде чем употреблять орех в пищу, необходимо выпарить из него токсичное вещество урушиол, вызывающее тяжелую аллергическую реакцию у подавляющего большинства людей.
Источник: Unsplash.com/CC 0
Мёд. В составе всеми любимого мёда есть пирролизид, еще один токсичный алкалоид — он может серьезно навредить вам (вызвав тошноту и головную боль), если вы съедите несколько ложек мёда прямо из улья. А вот пастеризованный продукт в банках уже безопасен.
Источник: Unsplash.com/CC 0
Красная фасоль. Бобовые традиционно входят в перечни наиболее полезных продуктов, однако у красной фасоли есть подвох — лектины, уничтожающие клетки желудка. Конечно, ничего страшного не произойдет, если вы соблюдаете правила приготовления: вымачиваете фасоль в течение несколько часов перед тем, как употреблять или готовить.
Источник: Unsplash.com/CC 0
Ревень. Листья ревеня, в отличие от листьев щавеля, крапивы или свекольной ботвы, нельзя употреблять в пищу — в случае с ревенем мы говорим чаще всего о приготовлении стебля. Несколько килограммов листьев могут вас убить, но и один съеденный листок сильно испортит самочувствие.
Источник: Unsplash.com/CC 0
Бузина. Неспелые ягоды бузины легко могут спровоцировать у вас тошноту и наградить всеми симптомами отравления.
Источник: Unsplash.com/CC 0
Вишня. Вишневая косточка содержит такие вещества, которые наш организм перерабатывает — буквально! — в цианид. Правда, не стоит паниковать, если вы случайно проглотили косточку: происходит это только при попадании в желудок расколотой косточки.
Источник: Unsplash.com/CC 0
Абрикос. Та же самая история и с абрикосовыми косточками — расколоть их, пожалуй, проще, чем вишневые, а вот вероятность проглотить намного ниже.
Источник: Unsplash.com/CC 0
Персик. Ладно, персиковую косточку вы тем более не проглотите — но все-таки сохраняйте осторожность!
Источник: Unsplash.com/CC 0
Аки. Аки — близкий родственник личи, завезенного на остров рабовладельческими судами из Ганы. На Ямайке аки стал важной частью культуры, и среднестатистический житель острова ест его почти каждый день. Если отведать аки до того, как фрукт созреет, то вас настигнет «ямайская рвотная болезнь» — в особо тяжелых случаях она может быть смертельной.
Источник: Unsplash.com/CC 0
Кассава. В России продукт больше известен под названием «маниок», а «кассава» — это французское слово для клубнеподобного растения. Есть кассаву не приготовленной (скажем, просто вырвав клубень, обмыв и мелко нарезав) крайне опасно. Она содержит линамарин, вещество, которое при разложении выделяет циановодород — смертельный яд.
Источник: Freepik.com
Лимская фасоль. Еще одно бобовое, содержащее линамарин — успокаивает тот факт, что едва ли вы сможете купить где-то в России такое количество фасоли, которое вас убьет, не говоря уже о приготовлении и поедании столь внушительного объема.
Источник: Unsplash.com/CC 0
— Совершенно очевидно, что чем раньше болезнь диагностирована, тем эффективнее будет лечение. Коллеги предлагают собрать базу данных с последующей конструкцией нейросети и машинного обучения. Такой подход уже практикуется при других патологиях, и его использование полезно для данной формы опухолей, — отметил он.
Всего в России существует порядка 20 биобанков. В мире же в подобных хранилищах находится более 300 млн биологических образцов. Благодаря им открыто порядка 150 тыс. биомаркеров, применяемых для диагностики различных заболеваний. Биобанк в Сеченовском университете создан в рамках рамках проекта НЦМУ «Цифровой биодизайн и персонализированное здравоохранение».