Экспресс диагностика саркомы Капоши стала возможна в полевых условиях

Биологи разработали метод молекулярной экспресс диагностики саркомы Капоши в условиях больниц. Вместо гистологии или ПЦР они предложили использовать петлевую изотермическую амплификацию. Теперь вирус, который связывают с новообразованием, можно определить в течение нескольких часов, с использованием лишь одного компактного прибора. Работа опубликована в Science Advances.

Развитие саркомы Капоши связывают с вирусом герпеса восьмого типа (ВГЧ-8, KSHV). Практически не встречаясь у людей со здоровым иммунитетом, она занимает первое место среди злокачественных образований у ВИЧ-инфицированных. При этом эффективность лечения заболевания сильно зависит от его стадии: чем раньше начато лечение, тем выше вероятность благоприятного исхода. Но для постановки окончательного диагноза необходимо взятие биопсии и проведение гистологии или ПЦР. Процесс занимает время, требует наличия оборудования (например амплификатор, который обеспечивает необходимое для ПЦР циклическое изменение температур) и узконаправленного специалиста. Зачастую приходится отправлять образцы в более крупные больницы или диагностические центры, что еще больше увеличивает время и стоимость.

Группа ученых из Корнелльского университета и Университета Макерере под руководством Дункана Макклоски (Duncan McCloskey) разработала экспресс-метод диагностики саркомы Капоши. Учитывая вирусную природу злокачественного образования, они предложили использовать LAMP (Loop-mediated isothermal amplification) или петлевую изотермическую амплификацию для определения вирусной нагрузки ВГЧ-8 в тканях пациента. LAMP как и ПЦР приводит к увеличению числа копий вирусного гена. Но, в отличие от ПЦР, LAMP не требует особых условий в проведении и достаточно проста в исполнении.

Всего в исследовании участвовали 506 пациентов трех ВИЧ-клиник Уганды. У всех врачи отметили клинические признаки саркомы Капоши и для уточнения диагноза было необходимо воспользоваться лабораторными методами исследования. После взятия биопсии ученые провели анализ образцов тканей двумя способами. Первый представлял собой стандартное гистопатологическое исследование с последовательным окрашиванием гематоксилин — эозин и иммуногистохимией на вирусный антиген, которые чаще всего реагирует с антителами пациента (LANA, latency-associated nuclear antigen). Второй включал выделение ДНК из образцов, очищение, и затем анализ методом LAMP для определения вируса HHV-8. Амплификацию вирусной ДНК для регистрация вирусного гена Orf26 проводили с помощью разработанного ранее портативного устройства TINY (Tiny Isothermal Nucleic acid quantification sYstem, малая изотермальная система количественного анализа нуклеиновых кислот).

Ученые фиксировали порог амплификации нуклеиновых кислот как основной показатель присутствия вируса и сравнивали с результатами гистологии. Анализ показал, что в среднем при положительном результате порог амплификации составил 12-22 минуты. При отрицательном 50 минут и более, это означает, что репликации гена не произошло, вирус в тканях не присутствует.

В последующем сравнивая результаты гистологии и LAMP, авторы отметили большую точность (92 процента) и чувствительность (97 процентов) по сравнению с стандартной гистологией, которая показала 84 и 72 процента соответственно.

В этом исследовании анализ проводился врачами-патологоанатомами и самими авторами. В будущем ученые планируют испытать диагностический метод в полевых условиях, то есть в условиях больниц, где все этапы будут выполнять клиницисты, а не сотрудники лабораторий.

Ранее мы рассказывали, как ученые приспособили капсулы Nespresso для диагностики ковида с использованием LAMP в домашних условиях. А также о том, как можно приспособить смартфон для петлевой изотермической амплификации нуклеиновых кислот и диагностики патогена.