Neinvazinių metodų platforma sunkaus ūminio pankreatito (ŪP) ankstyvajai diagnostikai ir prognostikai

Projekto esmė. Kam skirtas, kuo naudingas?

Ūminis pankreatitas (ŪP) išlieka viena iš labiausiai paplitusių virškinimo trakto ligų. Skirtingai nuo chroninio pankreatito, ŪP per pirmąsias valandas gali įgauti lengvo/vidutinio sunkumo arba sunkiąją (S) eigą, kurios letalinės išeitys siekia net 35%. S ŪP eiga yra labai skausminga, nes kasos audinius apima nekrozė ir (arba) atsiranda infekcija bei organų nepakankamumas. Norint išvengti sunkaus ŪP laipsnio sukeliamų komplikacijų, gręsiančių mirtimi, būtina per pirmąsias 48 val. prognozuoti ŪP sunkumo eigą ir pritaikyti reikiamą gydymą. Iki šiol ŪP sunkumui ir prognozei vertinti yra naudojamos komplikuotos ir nesuteikiančios pakankamai tikslumo skalės, o aiškaus žymens, nurodančio sunkiosios ŪP eigos galimybę nėra. Todėl šiuo projektu siekta sukurti metodus, kurių pagalba būtų galima greitai ir nesudėtingai prognozuoti sunkiąją ŪP eigą. Papildomas siekis buvo tas, kad metodai turėtų būti maksimaliai ne invazyvūs t.y. sukeliantys kuo mažiau skausmo pacientui. Tikslas buvo pasiektas – panaudojant vieną iš šlapimo parametrų sukurtas ir užpatentuotas „Diagnostinis kriterijus“ (DK), kurio pagalba galima prognozuoti ŪP sunkiąją eigą. Metodas yra tausojantis pacientą, greitas, santykinai pigus ir lengvai įgyvendinamas. ŪP patogenezėje dalyvauja daug etiologinių veiksnių todėl siekiant atrinkti potencialius ŪP sunkumo žymenis reikėjo detaliai tirti ir suprasti šios ligos biocheminius mechanizmus. Atlikti moksliniai mechanizmo tyrimai ženkliai praplėtė ŪP eigos pažinimą ir padėjo atrinkti eilę parametrų, koreliuojančių su ŪP eigos sunkumu, kuriems buvo pritaikyti matematiniai modeliai. Tiriamų metabolitų nustatymui mokslininkai pasiūlė idėjas bei sukūrė biojutiklius, Darniam jutiklių elektrocheminių signalų registravimui buvo sukonstruotas laboratorinis maketas, kuris eigoje gali būti adaptuotas naujų metabolitų registravimui, o tai reiškia, naujų patologijų tyrimams.. Projekto vykdymo eigoje buvo sukaupta mėginių bazė, kurią sudarė skirtingos ŪP eigos pacientų ėminiai, Toks bankas yra neįkainojamas atliekant įvairius mokslinius tyrimus bei ateityje naudojant retrospektyvius duomenis.. Moksliniai tyrimai buvo pristatyti tarptautinėse konferencijose, publikuoti aukšto lygio moksliniuose žurnaluose, patentuoti Europiniu patentu bei pateikta Lietuvos paraiška autorinėms teisėms gauti.

Projekto tikslai. Kokį pokytį vykdymo srityje padarys įgyvendintas projektas?

Neinvaziniai, greiti, lengvai prieinami metodai yra šiuolaikinės individualizuotos medicininės diagnostikos ateitis. Pagrindinis šių metodų privalumas yra paciento apsaugojimas nuo skausmo, o taipogi, eliminuojamos mėginio paėmimo ir specialaus paruošimo procedūros su kuriomis susijusios laiko, kaštų sąnaudos bei specialios patalpos poreikis. Tokios operatyvios diagnostinės/prognostinės priemonės padėtų pasiekti geresnių ligos gydymo rezultatų nustatant ligas pačiose ankstyvose stadijose ar remisijos periodu. Todėl šio projekto tikslas buvo: „Gilus biocheminių procesų ištyrimas siekiant sukurti neinvazinių metodų platformą ūminio pankreatito ankstyvajam ligos eigos prognozavimui ir diagnostikai“. Projekto eigoje buvo siekiama tiriant baltymų, metabolitų ar kitus pokyčius, sukurti jutiklius, kurių deriniai nurodytų ūminio pankreatito sunkumo eigą. Sunkios ŪP eigos atvejai pasižymi sunkiai prognozuojama klinikine eiga ir dideliu mirštamumu todėl jo prognozavimas ir diagnostika pirmomis ligonio patekimo į ligoninės priimamąjį valandomis yra kritinė. Naudojant pacientų duomenis buvo sudaryta ir eigoje papildyta anoniminė ŪP klinikinių tyrimų duomenų bazė, kuria remiantis atlikta matematinė analizė ir pasiūlytas neuroninių tinklų modelis. Projekto vykdymas aiškiai nurodė gaires naujų rodiklių kombinacijų, leidžiančių tiksliau prognozuoti ŪP sunkumo laipsnį, paieškai. ŪP eigą prognozuojančių parametrų, tokių, kaip glutamatas, maltozės išsiskyrimas šlapime arba fermento katalazės aktyvumas, analizei buvo sukurta eilė elektrocheminių biojutiklių. Vienas tokių parametrų –karbamidas serume ir šlapime yra lemiamas nustatant „DK“. Tikimasi, kad patentuotas „DK“ bus naudojamas praktikoje ir leis greitai ir pigiai prognozuoti ŪP sunkiąją eigą. Šios priemonės efektyvus panaudojimas gali atnešti neįkainojamą naudą – išsaugoti pacientų gyvybes ankstyvojoje stadijoje prognozavus S ŪP ir laiku suteikus reikiamą gydymą, o diagnostinio prietaiso su pasiūlytais biojutikliais gamyba jau yra susidomėjusi Lietuvos firma UAB „Bioanalizės sistemos“. Supažindinti su projekto eigoje sukurtu metodu - „DK“ VU ligoninės Santaros klinikų medikai pritarė jo taikymui ir šiame etape yra nutarta kaupti duomenis apie sėkmingos/nesėkmingos prognozės atvejus, kad ateityje būtų galima drąsiai naudoti praktikoje šią prognostinę priemonę. Pasaulyje yra apie 8 milijonai ūminio pankreatito atvejų, kuriuos aptarnauja/gydo apie 37 tūkst. gydytojų, todėl pritaikius projekte sukurtą prognostikos metodą, kurio pagalba būtų galima paprastai ir greitai prognozuoti ūminio pankreatito eigą bei operatyviai reaguoti parenkant tinkamą gydymo kelią, bus sutaupytos ne tik medikų pajėgos, bet, svarbiausia, atsirastų galimybė sumažinti sunkiu ūminiu pankreatitu sergančių ligonių mirtingumą. Šiandienai, be sukurtų naujų biojutiklių, turime sukaupę didelę bazę dar nepublikuotų tyrimų rezultatų, kuriuos analizuojant atrandame naujų supratimų apie ŪP ir idėjų, kaip sukurtus biojutiklius taikyti kitų ligų tyrimams. Tokiu pavyzdžiu tapo projekte dalyvavusių mokslininkų pasiūlymas panaudoti biojutiklį smegenų tyrimams. Šios idėjos dėka mokslininkai buvo priimti į tarptautinį, Belgijos koordinuojamą, bendradarbiavimą 2020-2023 m. Europos jungtinės programos "Retos Ligos" (EJP RD)“ projekte „URGENT”.