Unikalus tyrimas: ieškoma biožymenų atpažinti ir stebėti uždegimines žarnyno ligas
Pasaulinė uždegiminių žarnyno ligų diena gegužės 19-ąją – puiki proga Lietuvos sveikatos mokslų universiteto (LSMU) mokslininkams paskelbti apie šiuo metu atliekamą unikalų, pasaulinės svarbos tyrimą, kuris žada svarbų proveržį atpažįstant ir kontroliuojant lėtines uždegimines žarnyno ligas.
Mokslininkai ieško, kaip pagerinti gyvenimo kokybę maždaug dešimčiai milijonų žmonių, kurie visame pasaulyje kenčia nuo opinio kolito ar Krono ligos. Šiuo metu tokios ligos nustatomos pasitelkus invazyvius ar brangius būdus: kolonoskopiją, žarnyno gleivinės biopsiją, kompiuterinės tomografijos ar magnetinio rezonanso tyrimus.
LSMU mokslininkai siekia rasti kitokį, mažiau invazyvų būdą diagnozuoti šias ligas, stebėti jų eigą ir koreguoti gydymą – pavyzdžiui, vien atlikus paciento kraujo tyrimą.
Todėl LSMU mokslininkų suvienyta tarptautinė tyrėjų komanda opinio kolito ar Krono ligos žymenų – specifinių bakterijų pėdsakų – ieško molekulių lygmeniu tirdama pacientų kraujo plazmą. Pasitelkti keturių mokslo institucijų biologinės medžiagos biobankai, moderni molekulinė įranga, atliekami unikalūs tyrimai in vivo.
Neišgydomos, bet – kontroliuojamos
Pasak LSMU Medicinos akademijos Medicinos fakulteto Gastroenterologijos klinikos profesoriaus, Žarnyno-kasos ligų sektoriaus vadovo Gedimino Kiudelio, priežastys, kodėl susergama opiniu kolitu ar Krono liga – iki šiol ne visai aiškios.
Yra žinoma, kad autoimuninis lėtinis žarnyno uždegimas išsivysto sutrikus imuninės sistemos atsakui, ypač į žarnyno mikrobiotą – bakterijas, grybelius ir virusus, kurių yra kiekvieno žmogaus žarnyne.
Dažniausi šių ligų simptomai – viduriavimas su krauju, pilvo skausmas, karščiavimas, taip pat gali būti jaučiami sisteminiai ligų simptomai – kaulų, sąnarių skausmai, odos niežulys, silpnumas, mažakraujystė, svorio kritimas, pykinimas, vėmimas.
Sergant opiniu kolitu dažniausiai pacientams yra nustatomi storosios žarnos gleivinės pažeidimai, tuo tarpu Krono liga gali pažeisti visą virškinamąjį traktą – tiek plonąjį žarnyną, tiek viršutinę virškinamojo trakto dalį. Abi šios ligos gali sukelti ir kitų sistemų organų pažeidimų – pažeisti kepenis, odą, sąnarius, kaulus.
Vis dėlto prof. G. Kiudelis pabrėžia, jog itin sparčiai vystantis biologinei terapijai, sukurta veiksmingai žarnyno uždegimą mažinančių vaistų – antikūnių, kurie blokuoja uždegime dalyvaujančių citokinų veiklą. Ligas jau įmanoma veiksmingai kontroliuoti.
„Pagrindinis gydymo tikslas – slopinti autoimuninį uždegimą, pasiekti ilgalaikę remisiją, kad pacientai jaustųsi visiškai gerai, išvengtų komplikacijų, tarp jų – ir storosios žarnos vėžio.
Laiku diagnozavus, sėkmingai gydant, kontroliuojant ligą pacientai gali gyventi visavertį gyvenimą, dirbti, kurti šeimas, susilaukti vaikų“, – pažymėjo LSMU Gastroenterologijos klinikos profesorius.
Sergantieji vis dar priklausomi nuo ligos
LSMU Gastroenterologijos klinikos docentė, Virškinimo sistemos tyrimų instituto Klinikinės ir molekulinės gastroenterologijos laboratorijos mokslo darbuotoja Rima Ramonaitė išskyrė svarbų pačių ligonių savijautos aspektą.
Sergantieji uždegiminėmis žarnyno ligomis susiduria ir su psichologinėmis, psichosomatinėmis ligų pasekmėmis, jos neigiamai paveikia gyvenimo kokybę, profesinį ir socialinį gyvenimą. Pacientams tenka kęsti endoskopines intervencijas, jų negalavimai „banguoja“, paūmėja.
„Tai – svarbi socialinė ir ekonominė problema, nes dėl ligos simptomų žmonės kai kuriais atvejais negali visaverčiai dalyvauti švietimo ir ugdymo sistemoje, darbo rinkoje. Jie visiškai priklauso nuo ligos aktyvumo.
Apie šią uždegiminių žarnyno ligų specifiką mūsų visuomenė žino per mažai, galbūt dėl to, kad Lietuvoje opiniu kolitu ar Krono liga sergančiųjų – keletas tūkstančių.
Tačiau Europos Sąjungoje (ES) jų – apie 3 mln., pasaulyje – apie 10 mln. Tad gegužės 19-oji, Pasaulinės uždegiminių žarnyno ligų diena, siekia atkreipti visų šalių visuomenių dėmesį į sergančiųjų šiomis ligomis specifinius poreikius“, – pabrėžė doc. R. Ramonaitė.
Per pastarąjį kvietimą teikti paraiškas ES finansuojamiems projektams uždegiminių ligų mokslo tyrimams skirtas atskiras biudžetas. Tad pagalba šiomis ligomis sergantiems žmonėms – vienas ES prioritetų.
Šiuo metu LSMU mokslininkų vykdomas projektas „Žarnyno-kraujo-kepenų ašis: cirkuliuojantis mikrobiomas kaip neinvazinis uždegiminių žarnyno ligų ir pirminio sklerozuojančio cholangito žymuo (Blood-Biome)“ unikalus net keliais atžvilgiais.
Bakterijų pėdsakas kraujyje: ką tikimasi rasti?
LSMU Gastroenterologijos klinikos profesorė, Virškinimo sistemos tyrimų instituto Klinikinės ir molekulinės gastroenterologijos laboratorijos vyriausioji mokslo darbuotoja Jurgita Skiecevičienė pasakojo, kad užsibrėžus sukurti neinvazyvią arba minimaliai invazyvią priemonę, kuri padėtų aptikti ir stebėti uždegimines žarnyno ligas, pasirinkta visiškai nauja kryptis: kraujo plazmoje bus ieškoma bakterijų DNR, kurios galėtų padėti atskirti sergančiuosius nuo sveikų asmenų bei stebėti ligų eigą.
„Iš ankstesnių mokslinių tyrimų žinome, kad sergančiųjų žarnyne – visiškai kitoks bakterijų „rinkinys“, arba profilis. Dėl uždegimo žarnynas tampa pralaidesnis, ir bakterijos ar jų DNR gali patekti į kraują. Nustatyta, kad tokie kraujyje cirkuliuojantys mikrobiomo biožymenys parodo kolorektalinį vėžį – tai leido kelti hipotezę, jog biožymenų verta ieškoti ir uždegiminių žarnyno ligų atveju“, – pasakojo prof. J. Skiecevičienė.
Neseniai vienas naujausių prestižinio mokslo žurnalo „Nature“ straipsnis kaip tik patvirtino, kad LSMU tyrėjai pasuko teisinga linkme: konstatuota, kad nors kraujyje bakterijų nėra, bet aptinkamos cirkuliuojančios bakterijų nukleorūgščių „nuolaužos“, kurios gali žymiai prisidėti diagnozuojant ligas.
Taip pat tyrėjams buvo labai svarbu prieiti prie kuo platesnės, skirtingus geografinius regionus aprėpiančios pacientų biologinių mėginių bazės ir cirkuliuojančių bakterijų biožymenų ieškoti turint didelę pacientų grupę bei jų klinikinius duomenis. Tyrimams sujungti trijų solidžių biobankų – Oslo universitetinės ligoninės (Norvegija), Tartu universiteto populiacinio biobanko (Estija) ir bendro LSMU bei LSMU Kauno klinikų biobanko – biologiniai mėginiai.
Iš kraujo plazmos išskirtos nukleorūgštys analizuojamos sekoskaitos metodu, pasitelkus inovatyvius bioinformatinius ir statistikos metodus nustatomas biologinių mėginių bakterijų profilis, kuriami prognostiniai ir diagnostiniai modeliai.
Taip pat tyrėjai išsikėlė tikslą – nustatyti, kaip galėtų tie bakterijų produktai patekti į kraują, ir pasitelkė unikalų tyrimą in vivo su steriliomis pelėmis, daliai kurių sukėlus žarnyno uždegimui būdingus požymius ir užkrėtus iš pacientų mėginių gautomis bakterijomis, stebima, kaip iš jų žarnyno bakterijos ir jų nukelorūgštys patenka į kraujotaką.
„Tad šalia praktinio modelio atliekamas ir fundamentalus mokslinis tyrimas, padėsiantis rasti atsakymus į svarbius klausimus. Nes iki šiol tik hipotetiškai svarstyta, kad galbūt dėl pažeisto barjero bakterijų nukleorūgštys patenka į kraujotaką, – o tai įrodančio modelio nebuvo sukurta“, – pastebėjo prof. J. Skiecevičienė.
Įgyvendinus projekto veiklas tikimasi kraujyje rasti diagnostinius ir prognostinius biožymenis, t.y. paciento diagnozę ir klinikinius rodiklius atitinkančias bakterijų sekas.
LSMU tyrėjai džiaugiasi projekto eigoje užsimezgusiu bendradarbiavimu, galimybe keistis žiniomis.
LSMU doktorantė Indrė Karaliūtė turėjo unikalią galimybę vykti į Oslo universitetinę ligoninę ir įgyti žinių, reikalingų darbui su steriliomis pelėmis. Lietuvos tyrėjai vyko ir į Latvijos biomedicinių tyrimų ir studijų centrą keistis patirtimi bakterijų sekoskaitos tyrimuose, o su Estijos Tartu universiteto mokslininkais dalijamasi bioinformacinės analizės algoritmų vystymo patirtimis, nes dirbama su unikaliais molekuliniais duomenimis.
Projektui vadovauja prof. Gediminas Kiudelis, molekulinius tyrimus koordinuoja prof. Jurgita Skiecevičienė, tyrimus atlieka LSMU doktorantai Rokas Lukoševičius, Rūta Inčiūraitė, Darja Nikitina, Rolandas Gedgaudas, Tadas Urbonas, Indrė Karaliūtė, podoktorantė Indrė Aleknavičienė.
2020 m. pradėtas tyrimas bus baigtas šių metų pabaigoje. Paskatinti sėkmingai susiklosčiusio bendradarbiavimo, mokslininkai planuoja teikti paraiškas į tarptautinius fondus, tokius kaip Europos Komisijos, tolesniems bendriems projektams.
Projektas „Žarnyno-kraujo-kepenų ašis: cirkuliuojantis mikrobiomas kaip neinvazinis uždegiminių žarnyno ligų ir pirminio sklerozuojančio cholangito žymuo (Blood-Biome)“ (projekto nr. S-BMT-21-11/LT08-2-LMT-K-01-060) finansuotas iš Europos ekonominės erdvės (EEE) valstybių (Islandijos ir Lichtenšteino) bei Norvegijos 2014–2021 m. finansinių mechanizmų lėšų.