Группа специалистов из исследовательского центра в Гархинге (Германия) под руководством Александра Аполонского, который продолжает научную работу в Институте автоматики и электрометрии СО РАН нашла способ с помощью анализа выдоха пациента диагностировать рак простаты с точностью до 95%. Результаты исследования описаны в статье, опубликованной в Scientific Report.
Ученые использовали т.н. метод Фурье-спектроскопии, основанный на том, что каждая биомолекула, выдыхаемая человеком, имеет свой уникальный спектр или «отпечаток» в диапазоне длин волн от 2,5 до 20 мкм. Гипотеза о том, что в выдыхаемом воздухе содержатся легкие молекулы — метаболиты, по которым можно судить о здоровье организма, была доказана, но применить этот вывод на практике до сих пор не удавалось. Как правило, такие исследования пытались проводить с помощью анализа выдоха методом масс-спектрометрии и газовой хроматографии, который требует трудоемкой подготовки пробы, и при этом не дает точности выше 50%.
С помощью Фурье-спектроскопии ученые определили 8 спектральных диапазонов, которые различаются в выдохах здоровых людей и пациентов с раком простаты. Каждый диапазон был идентифицирован как вид молекулы-метаболита. Оказалось, что у больного не появляется дополнительных молекул в выдохе, но регистрируется выраженный дисбаланс метаболитов — одних становится больше, других меньше, что можно «увидеть» с помощью спектроскопии.
Как выяснили ученые, пять из этих метаболитов — продукты жизнедеятельности определенных бактерий. Если удастся их идентифицировать, то станет возможным создание средства их подавления, т.е. предупреждения развития рака.
Спектральные диапазоны, по которым можно диагностировать рак простаты, были определены в ходе экспериментов с участием 63 добровольца: 19 здоровых, 28 людей с раком простаты и по восемь — с раком почек и с раком мочевого пузыря. Метод позволил выявить различия не только между здоровыми и больными пациентами, но и между людьми с разными видами онкологии. Точность диагностики обеспечивается правильной предварительной обработкой выдыхаемого воздуха. Главным преимуществом метода является возможность обнаружить рак на ранних стадиях.
