შესაძლოა თუ არა პარკინსონის დაავადების ადრეული დიაგნოსტიკის გასაღები ჩვენს ყურის ცვილში იმალებოდეს? არაინვაზიური დიაგნოსტიკის მიმართულებით მიღწეულმა საგრძნობმა პროგრესმა შესაძლებელი გახადა სკრინინგის ისეთი მოდელის შექმნა, რომელიც, ყურის ცვილში არსებული აქროლადი ორგანული ნაერთების (VOC) ანალიზით, პარკინსონის დაავადებას 94%-ზე მეტი სიზუსტით ამოიცნობს. კვლევა ჟურნალ Analytical Chemistry-ში გამოქვეყნდა. ის აერთიანებს გაზის ქრომატოგრაფიას, მას-სპექტრომეტრიასა (GC-MS) და ხელოვნურ ინტელექტს. ეს დაავადების ადრეულ ეტაპზე აღმოჩენის შესაძლებლობას იძლევა.
მეცნიერთა ჯგუფი, ჰაო დონგისა და დანჰუა ჯუს ხელმძღვანელობით, ყურის ცვილს იდეალურ ბიოლოგიურ ნიმუშად მიიჩნევს, რადგან ის მდიდარია ცხიმით (სებუმით) და ამავდროულად დაცულია გარემოს ზემოქმედებისგან (ტენიანობა, დაბინძურება), რაც მის ქიმიურ სტაბილურობას უზრუნველყოფს. სწორედ ამ თვისებების წყალობით, ცვილი საიმედოდ ინახავს დაავადებასთან ასოცირებულ მოლეკულურ ნიშნებს.
209 პაციენტის (108 პარკინსონის მქონე) სეკრეტის ანალიზით, მკვლევრებმა, GC-MS ტექნოლოგიით, გამოავლინეს ოთხი ნაერთი (VOC): ეთილბენზოლი, 4-ეთილტოლუოლი, პენტანალი და 2-პენტადეცილ-1,3-დიოქსოლანი.
რატომ არის ეს ნაერთები მნიშვნელოვანი?
თითოეული მათგანი ასახავს პარკინსონისთვის დამახასიათებელ ბიოქიმიურ ცვლილებებს. მაგალითად, პენტანალი მიუთითებს მემბრანის დაზიანებაზე, რაც ლიპიდური პეროქსიდაციის (ზეჟანგვის) და ოქსიდაციური სტრესის შედეგია. ეთილბენზოლი და 4-ეთილტოლუოლი უკავშირდება ცხიმოვანი მჟავების მეტაბოლიზმის დარღვევას, რაც სისტემურ ანთებასთანაა დაკავშირებული.
ხოლო 2-პენტადეცილ-1,3-დიოქსოლანი შესაძლოა ასახავდეს ცვლილებებს სებუმის შემადგენლობაში, რომლებიც პარკინსონის ფონზე ვითარდება.
ეს ოთხი ნაერთი ერთად ქმნის დაავადებისთვის სპეციფიკურ მეტაბოლურ “ანაბეჭდს,” რაც მათ უნიკალურ სადიაგნოსტიკო ბიომარკერებად აქცევს.
მეცნიერებმა მიღებული მონაცემები ხელოვნური ინტელექტის სპეციალურ „ყნოსვით“ მოდელში გამოიყენეს. მოდელი ეფუძნება ქრომატოგრაფიულ ანალიზს (ნარევში ცალკეული კომპონენტების ამოსაცნობი მეთოდი) და კონვოლუციური ნეირონული ქსელის (CNN) მეშვეობით სწავლობს ნიმუშებს.
სისტემამ პარკინსონით დაავადებული და ჯანმრთელი პირები 94.4%-იანი სიზუსტით გაარჩია. მეთოდი არაინვაზიური, ხელმისაწვდომი და მაღალმგრძნობიარეა, რაც სიმპტომების გამოჩენამდე დაავადების გამოვლენასა და მკურნალობის დროულად დაწყებას შესაძლებელს ხდის.
წყარო: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.5c00908#
