Электронный нос ищет рак простаты

Видео: Жизнь без лица: три года в маске. От 09.12.15

Новое исследование финских ученых позволяет надеяться, что в недалеком будущем рак предстательной железы будут диагностировать с помощью электронного носа, который распознает болезнь по запаху мочи.

В отчете о своем исследовании, который опубликован в JournalofUrology, ученые из Университета Тампере рассказали, как устройство eNose может успешно дифференцировать доброкачественную гиперплазию простаты (ДГПЖ) от рака, анализируя «отпечатки запаха» мочи пациента.

Команда заявляет, что результаты eNose уже сейчас сопоставимы по точности с результатами теста на простатспецифический антиген (ПСА).

Рак предстательной железы – это второй по распространенности тип рака у мужчин и ведущая причина смерти от рака. Его непросто диагностировать, как и сделать надежный прогноз. Сегодня врачи надеются на пальцевое ректальное исследование (DRE) и анализ крови на ПСА, которые помогают принять решение о проведении биопсии простаты. Но эта процедура также имеет ряд недостатков - она дорогостоящая и болезненная, а также связана с риском инфекции.

Другая проблема в том, что при современных технологиях многие неагрессивные и не угрожающие жизни случаи рака лечат такими методами, которые серьезно снижают качество жизни пациента и, как утверждают ученые, не всегда продлевают его жизнь.

Электронный нос как ценный диагностический инструмент

Ранее уже проводились эксперименты с собаками, в ходе которых ученые проверяли их способность «вынюхивать» рак.Но исследователи признают большую вариабельность результатов таких работ.

Около 20 лет назад ученые очень заинтересовались сообщениями о том, что собаки способны «чувствовать» рак у своих хозяев, и с того времени было проведено много исследований в этом направлении.



Кпримеру, в 2010 годуна научной встрече Американской урологической ассоциации было объявлено, что исследовательская команда из Парижа научила собак распознавать рак предстательной железы. Они продемонстрировали, что собаки способны выявлять определенные летучие продукты клеток рака в образцах мочи пациентов.

Но чем больше проводилось таких экспериментов, тем чаще исследователи отмечали высокую вариабельность результатов, а это сильно ограничивает практическое применение метода.



Более перспективным в этой связи выглядит разработка электронного эквивалента собачьего носа – искусственного датчика и анализатора летучих соединений. К примеру, в 2012 году западной прессе приоткрыли святая святых лаборатории Калифорнийского технологического института, где ученые работают над анализатором, который однажды позволит «унюхать» болезнь с помощью обычного смартфона.

ТехнологияeNose, которая анализирует сложные смеси газообразных веществ, уже используется в пищевой промышленности, сельском хозяйстве и военном деле.

Выдыхаемый воздух – это «проблематичный материал»

«eNose уже давно намереваются использовать в медицине, в том числе в ранней диагностике рака по составу выдыхаемого воздуха, но воздух – это проблематичный образец», - говорит доктор Нику Оксала, ведущий исследователь из отделения хирургии Школы медицины Университета Тампере.

Он говорит, что моча, с другой стороны, является простым для сбора и хранения материалом, и более полезным в клинической практике. Ученый добавил: «Предварительные данные предполагают, что выявление урологического рака таким способом вполне реально. Наши собственные наработки в области диагностики рака простаты подтолкнули нас к проведению проспективного клинического исследования».

Для своей работы ученые применили электронный нос, содержащий кластер из неспецифических электронных сенсоров. Когда устройство анализировало запах мочи, оно выдавало полный список газообразных молекул, который называют «отпечатком запаха». Модель, которую они использовали – это ChemPro 100 производства EnvironicsInc. (Миккели, Финляндия).

ОнипротестировалитехнологиюeNose на 50 пациентах с подтвержденным раком предстательной железы и 15 пациентах с ДГПЖ. Все участники исследования прошли хирургическое лечение и сдавали образцы мочи перед операцией. Пациенты с ДГПЖ также сдали образцы мочи через 3 месяца после хирургии – их ученые использовали для контроля.

Результаты eNose сопоставимы с анализом на ПСА

Результаты показали, что eNose, который анализировал молекулы над поверхностью мочи, способен отличить рак простаты от ДГПЖ с чувствительностью 78% и специфичностью 67%.

Доктор Оксала говорит, что результаты работы электронного носа были сопоставимы с результатами теста на ПСА и, более того, «данные были получены быстро и неинвазивно».

«ПСА коррелирует с объемом простаты, что может быть потенциальным источником диагностических ошибок, когда речь идет о раке или о доброкачественном заболевании. Согласно полученным данным, объем железы не влияет на результаты работы eNose, что говорит в пользу специфичности нашего нового сенсора», - поясняет Оксала.

В то же время команда установила связь между объемом опухоли и интенсивностью сигнала электронного носа. Теперь ученые собираются улучшить свою технологию и научить электронный нос различать другие диагностически полезные вещества.