Специалисты ГУ НИИ экспериментальной медицины РАМН разработали биологический микрочип, который позволит на самой ранней стадии выявлять одно из тяжелых осложнений сахарного диабета — диабетическую нефропатию.
Известно, что сахарный диабет часто поражает почки: каждый третий больной, нуждающийся в проведении хронического гемодиализа или пересадке почек — диабетик. Поэтому такое значение имеет ранняя диагностика диабетической нефропатии, ведь своевременное лечение существенно замедляют прогрессирование болезни. Однако любая диагностика должна быть неинвазивной, дешевой, достоверной и простой в исполнении. Этим требованиям как раз и отвечает технология биологических микрочипов.Биочип — это специальный носитель, на котором в определенном порядке размещены различные биологические молекулы, ДНК или белки. При помещении его в пробу, эти молекулы взаимодействуют с другими, а места реакции метятся светящейся меткой. Информацию с биочипа считывают с помощью специальной регистрирующей системы. Технология биологических микрочипов все больше применяется для быстрой и точной диагностики различных заболеваний.
Чтобы диагностировать на ранней стадии диабетическую нефропатию, медикам надо уловить очень малые концентрации белка альбумина в моче. Это можно сделать с помощью биологического микрочипа, разработанного в ГУ НИИ экспериментальной медицины РАМН. Микрочип представляет собой пористую пластинку размером полтора на полтора сантиметра, на него наносят фрагмент генноинженерного белка G, который связывает человеческий альбумин. На одной пластинке можно разместить 30-50 белковых пятнышек. Затем на каждое пятнышко наносят пробу мочи пациента и обрабатывают микрочип меченым белком, который окрашивает только альбумин. Если проба окрасилась, значит пациент болен нефропатией.
Носитель для биочипа — макропористый сорбент из полимера глицидилметакрилата — изготовили в Институте высокомолекулярных соединений РАН под руководством доктора химических наук Т. Б. Тенниковой. Этот полимер содержит функциональные эпоксидные группы, которые позволяют связывать биологические молекулы в мягких условиях. Такие условия, а также крупные поры матрицы значительно увеличивают сорбционную емкость материала: она примерно в 100 раз превосходит емкость традиционного носителя — нитроцеллюлозной мембраны. Увеличивается и чувствительность анализа: биочип позволяет зарегистрировать 20 мгк альбумина в 1 мл мочи. Для постановки диагноза этого достаточно. Но при лечении нефропатии врачам нужно следить, как меняется содержание альбумина в моче.
Для этого уже потребуется точная количественная регистрация данных, а значит, необходима регистрирующая система считывания информации с матрицы биочипа. Поэтому в дальнейшем ученые намерены разрабатывать удобную и недорогую систему считывания с носителя, которая позволит быстро оценить содержание альбумина в моче. Ее можно будет использовать и для других диагностических тест-систем.
