Ученые Центра биоэлементологии и экологии человека Первого МГМУ имени И.М. Сеченова Минздрава России разработали цифровую систему, которая позволяет оценить риск развития различных социально значимых заболеваний. Эта система способна предсказать вероятность возникновения таких патологий, как сахарный диабет II типа, аутизм у детей, сердечно-сосудистые заболевания и определенные виды рака.
Для проведения анализа необходимо изучить содержание макро- и микроэлементов в биологических жидкостях или тканях пациента, например, в крови, моче или волосах. По словам директора центра, доктора медицинских наук, профессора Анатолия Скального, нарушения баланса макро- и микроэлементов наблюдаются практически при всех заболеваниях, хотя их характер и степень могут различаться.
Например, при сердечно-сосудистых заболеваниях обнаруживается дефицит таких элементов, как калий, магний, фосфор, цинк, медь и селен при повышенном содержании натрия, свинца, ртути, кадмия и мышьяка. У пациентов с сахарным диабетом II типа часто наблюдается недостаток калия, магния, цинка, марганца, хрома и ванадия, сопровождаемый избытком ртути, селена и мышьяка. Дети с аутизмом часто имеют дефицит йода, кобальта, селена, марганца, цинка, хрома и магния. Заболевания опорно-двигательного аппарата сопровождаются нарушением фосфорно-кальциевого обмена, недостатком меди, марганца, бора и кремния при избыточном содержании алюминия, стронция, свинца и кадмия.
Исследования, проведенные учеными под руководством профессора Скального, показали, что дефицит некоторых химических элементов также может быть связан с развитием онкологических заболеваний, таких как рак почки, легкого, толстой и прямой кишки.
Важно отметить, что изучение баланса элементов в организме может помочь в ранней диагностике и профилактике различных заболеваний, а также в разработке персонализированных методов лечения и поддержания здоровья.
При различных заболеваниях уровень цинка и селена в организме снижается, что может снизить защитные функции организма от вирусов, воспалений и окислительного стресса.
Особенно важно это для онкологических пациентов, у которых часто наблюдается избыток токсичных элементов, таких как мышьяк, кадмий, свинец, таллий, алюминий и бериллий.
Ученые разработали алгоритм, основанный на анализе содержания химических элементов в биологических жидкостях и тканях, который помогает оценить риск развития различных заболеваний.
Первые положительные результаты были получены при исследовании образцов сыворотки крови пациентов из биобанка Научно-технологического парка биомедицины Сеченовского университета.
Для этого была разработана специальная компьютерная программа, в которую вводились данные анализа химического состава.
Система, использующая статистические модели, позволяет оценить вероятность развития патологических процессов и дает рекомендации врачу о необходимости проведения дополнительных обследований.
Результаты исследования прошли первый этап защиты и регистрации в базе данных Роспатента, а также были оценены экспертами в области онкологии и лабораторной диагностики.
После завершения процесса патентования планируется публикация полноценных результатов исследования.
Предложенный метод может найти широкое применение в клинической практике, позволяя не только получать важные данные о составе организма, но и указывать на способы коррекции дефицитов жизненно важных элементов и избытков токсичных веществ, что может быть полезно в лечении и профилактике различных заболеваний, подчеркивает профессор «Анатолий Скальный».
Оценка элементного статуса человека обещает стать важным направлением в области превентивной медицины в ближайшее десятилетие. Этот метод будет внедрен в практику здравоохранения как инструмент диспансеризации населения, позволяя выявить группы риска наиболее серьезных заболеваний и улучшить качество жизни каждого человека путем коррекции питания.
Анализ содержания химических элементов в волосах, крови и моче уже сегодня доступен в сетевых лабораториях и медицинских учреждениях, что открывает новые возможности для ранней диагностики и профилактики. Ученые внедряют передовые технологии глубокого машинного обучения для улучшения интерпретации результатов анализов, что обещает стимулировать развитие новых медицинских направлений.
Этот метод также может найти применение в ветеринарии, где уже проводятся экспериментальные исследования элементного статуса животных. Институт биоэлементологии Оренбургского государственного университета, ФНЦ биологических систем и агротехнологий РАН, а также НИИ общей патологии и патофизиологии РАН в Москве активно участвуют в исследованиях этой области.
Профессор Скальный выразил намерение увеличить объем и углубить научные исследования в области биомедицины и агротехнологий в перечисленных институтах и вновь создаваемом Технопарке Сахалинского университета. Центр биоэлементологии и экологии человека продолжает активное сотрудничество с ведущими специалистами из других стран.
Одним из ключевых проектов является российско-китайское исследование рисков заболеваний опорно-двигательного аппарата, поддерживаемое Российским научным фондом. Эти исследования открывают передовые возможности для понимания факторов, влияющих на здоровье человека и животных, и позволяют разрабатывать эффективные стратегии предотвращения и лечения заболеваний.