Результат интеллектуальной деятельности: Способ неинвазивной диагностики фиброза миокарда сердечного аллотрансплантата

Изобретение относится к медицине, а именно к трансплантации органов и клинической лабораторной диагностике, может быть использовано при ведении реципиентов сердца для диагностики фиброза миокарда трансплантата.

Успешное развитие программы трансплантации сердца содействовало решению новых задач - обеспечение длительного выживания и улучшения качества жизни пациентов с трансплантированным сердцем. Патологические процессы, протекающие в трансплантированном сердце, впоследствии могут приводить к разрастанию соединительной ткани - развитию фиброза миокарда. У реципиентов сердца в отдаленные сроки после трансплантации может развиться субклиническая хроническая сердечная недостаточность, возникающая вследствие совокупности различных патологических механизмов (артериальная гипертензия, острое отторжение и васкулопатия трансплантата, а также ряд сопутствующих заболеваний, в том числе наличие сахарного диабета, метаболического синдрома и прочее), приведших к формированию фиброза миокарда трансплантата.

Разработка малоинвазивных методов выявления осложнений в посттрансплантационном периоде - поиск новых биомаркеров - проводится с целью улучшения доклинической диагностики и увеличения продолжительности жизни реципиентов и трансплантатов.

В настоящее время особое внимание уделяется выявлению профиброгенных биологических агентов - биомаркеров, способных быть индикаторами риска негативных событий, связанных с развитием фиброза. Одним из новых биомаркеров развития тяжести сердечной недостаточности и фиброза миокарда является галектин-3. Галектин-3 относится к семейству лектинов; играет важную роль в регуляции процессов воспаления, иммунного ответа, дегенерации нервной ткани и фиброза. В месте повреждения галектин-3 секретируется во внеклеточное пространство и способствует развитию фиброза через активацию фибробластов, находящихся в покое.

Галектин-3 может иметь прогностическое значение в отношении развития нежелательных событий у пациентов, страдающих сердечной недостаточностью (СН). Выявлена зависимость между уровнем галектина-3 и течением СН: повышение уровня галектина-3 указывает на развитие СН, а при снижении его концентрации - на уменьшение тяжести заболевания [Coromilas Е., Que-Xu Е., Moore D. et al. Dynamics and prognostic role of galectin-3 in patients with advanced heart failure, during left ventricular assist device support and following heart transplantation. BMC Cardiovasc Disord. - 2016.- 16: 138-148.].

При определении динамики концентрации галектина-3 в сыворотке крови реципиентов сердца в различные сроки после трансплантации выявлена обратная корреляция между уровнем галектина-3 и скоростью клубочковой фильтрации. Однако не выявлено связи между уровнем галектина-3, наличием гипертрофии и фиброза миокарда трансплантата. Результаты проводимых исследований позволяют предположить, что галектин-3 может играть роль системного биомаркера, но не кардиоспецифического [Circulating galectin-3 levels are persistently elevated after heart transplantation and are associated with renal dysfunction / Grupper A., Nativi-Nativi J., Maleszewski J.J. et al. // JACC: Heart Failure. - 2016. - 4: 847-856].

Показан диагностический потенциал измерения концентрации галектина-3 в образцах крови пациентов в отношении развития фиброза миокарда трансплантированного сердца [RU 2709193, С1], однако данная методика эффективна в отношении диагностики фиброза миокарда только в отдаленные сроки после трансплантации; при этом диагностическая эффективность способа имеет место при условии наличия у реципиентов эпизодов острого отторжения в анамнезе.

На сегодняшний день объективным методом верификации степени и характера острого отторжения трансплантированного сердца, васкулопатии и фиброза миокарда трансплантата является эндомиокардиальная биопсия (ЭМБ) и коронографическое исследование [Клинические рекомендации. Трансплантация сердца, наличие трансплантированного сердца, отмирание и отторжение трансплантата сердца. / Профессиональная ассоциация: Общероссийская общественная организация трансплантологов «Российское трансплантологическое общество». - 2020.] - (прототип). ЭМБ выполняются в сроки после трансплантации, предусмотренные протоколом, а также при проявлении признаков нарушения функции трансплантированного сердца.

Однако ЭМБ имеет ряд ограничений и рисков, свойственных инвазивным методам диагностики. Кроме того, при получении биоптата исследуют локальный участок, который не всегда может отражать состояние целого трансплантированного органа. Многочисленные публикации зарубежных и отечественных авторов свидетельствуют о высоком риске осложнений и неблагоприятного исхода при использовании данного метода. В связи с его трудоемкостью существует очевидная необходимость в разработке нового неинвазивного диагностического средства, которое может не только выявить наличие фиброза миокарда трансплантата, но и контролировать лечение реципиента.

Нами поставлена задача - разработать доступный, достоверный способ неинвазивной диагностики фиброза миокарда трансплантированного сердца у реципиентов сердца.

Технический результат заключается в обеспечении доступности и неинвазивности диагностики фиброза миокарда трансплантированного сердца, сокращении времени ее проведения при одновременном достижении достоверной диагностики в любые сроки после трансплантации, а также в повышении выживаемости реципиентов сердца и улучшении результатов трансплантации за счет своевременного определения показаний к внеплановой эндомиокардиальной биопсии путем определения концентрации галектина-3 в плазме периферической крови реципиентов сердца.

Предлагаемый способ позволяет повысить выживаемость пациентов с трансплантированным сердцем и улучшить результаты трансплантации сердца за счет своевременного определения показаний к внеплановой ЭМБ путем определения концентрации галектина-3 в плазме периферической крови.

Нами эмпирически установлен достоверный диагностический показатель развития фиброза миокарда трансплантированного сердца, основанный на оценке концентрации галектина-3 в плазме периферической крови реципиентов сердца.

Использование предполагаемого маркера позволяет ограничить круг пациентов, которым требуется проведение ЭМБ для уточнения диагноза фиброза миокарда трансплантированного сердца в любые сроки после трансплантации и независимо от наличия кризов отторжения сердечного трансплантата в анамнезе.

Сущность изобретения состоит в следующем.

Для диагностики фиброза миокарда трансплантированного сердца в отдаленные сроки после трансплантации у реципиента, перенесшего острое отторжение, в плазме венозной крови определяют концентрацию галектина-3. При его уровне выше 21,7 нг/мл диагностируют наличие фиброза трансплантата.

Способ осуществляется следующим образом. В качестве материала для исследования концентрации биомаркера используют плазму венозной крови. Взятие крови для исследования производят, как правило, одновременно с плановым обследованием пациентов.

Кровь собирают в одноразовые пробирки с антикоагулянтом ЭДТА (BD Vacutainer, Becton Dickinson, США) и центрифугируют в течение 10 минут при 3500/1500 g оборотах при комнатной температуре. Полученную плазму замораживают и хранят при температуре -20°С.

Концентрация галектина-3 может быть измерена иммуноферментным методом, например, с помощью наборов реагентов Human Galectin-3 Platinum ELISA (Bender MedSystems GmbH, Vienna, Austria).

Определение проводят с использованием реагентики, входящей в состав наборов и в соответствии с прилагаемой к ним инструкцией. В подготовленные для работы планшеты с фиксированными на дне лунок моноклональными антителами к галектину-3, добавляют заранее подготовленные калибраторы, контроли и разведенные в 2 раза буфером образцы плазмы венозной крови пациентов. Инкубируют микропланшет при комнатной температуре (18-25°С) в течение 60 минут при встряхивании в термо-шейкере со скоростью 400 оборотов в минуту. После четырехкратного отмывания планшета от несвязавшихся компонентов реакции в каждую лунку вносят по 100 мкл рабочего раствора конъюгата (стрептавидин-HRP). Инкубируют планшет при комнатной температуре (18-25°С) в течение 60 минут при встряхивании со скоростью 400 оборотов в минуту.

Для выявления ферментной метки в планшет вносят по 100 мкл субстрата, предварительно отмыв 4-х кратно планшет. Время инкубации составляет 30 минут в темноте. Реакцию останавливают с помощью стоп-реагента, также предусмотренного производителем набора (по 100 мкл в лунку). Интенсивность изменения цвета реагентной смеси прямо коррелирует с концентрацией галектина-3 в исследуемом образце. Оптическую плотность измеряют на спектрофотометре при длине волны 450 нм.

У реципиентов сердца с величиной концентрации галектина-3 в плазме крови выше 21,7 нг/мл диагностируют наличие фиброза трансплантированного сердца.

Для доказательств возможности реализации заявленного назначения и достижения указанного технического результата приводим следующие данные.

Пример 1.

Пациенту Е., 70 лет, выполнена ортопическая трансплантация сердца. Послеоперационный период протекал гладко (с первых суток и до двух лет после трансплантации). Иммуносупрессивная терапия назначена по стандартной схеме. Измеренная на 53 сутки после операции величина концентрации галектина-3 в плазме крови составила 33,98 нг/мл. В соответствии с предлагаемым способом у пациента диагнастирован фиброз миокарда трансплантата. Методом ЭМБ диагноз подтвержден: был установлен выраженный диффузный фиброз миокарда.

Пример 2.

Пациенту М., 52 лет, выполнена ортопическая трансплантация сердца. Послеоперационный период протекал гладко (с первых суток и до двух лет после трансплантации). Иммуносупрессивная терапия назначена по стандартной схеме. Измеренная на 470 сутки после операции величина концентрации галектина-3 в плазме крови составила 27,10 нг/мл. В соответствии с предлагаемым способом у пациента диагнастирован фиброз миокарда трансплантата. Методом ЭМБ диагноз подтвержден: был установлен диффузно-очаговый фиброз миокарда.

Пример 3.

Пациенту П., 42 года, выполнена ортопическая трансплантация сердца. Послеоперационный период протекал гладко (с первых суток и до двух лет после трансплантации). Иммуносупрессивная терапия назначена по стандартной схеме лечения. Измеренная на 299 сутки после операции величина концентрации галектина-3 в плазме крови составила 7,35 нг/мл. По данным ЭМБ признаков фиброза миокарда трансплантата не установлено.

Предложенный способ апробирован в клинической практике на реципиентах сердца в различные сроки после трансплантации (с первых суток и до пяти лет после трансплантации). Уровень галектина-3 после трансплантации выше установленного нами порогового значения - 21,7 нг/мл наблюдался у 31 реципиента в ранние и/или отдаленные сроки после трансплантации сердца, из них в 28 (90,3%) случаях результатами ЭМБ был верифицирован фиброз миокарда трансплантированного сердца различного типа (диффузный, очаговый, диффузно-очаговый).

Специфичность предложенного способа диагностики составляет 78,6%.

Использование в клинической практике патентуемого способа дает возможность диагностировать наличие фиброза миокарда трансплантированного сердца в любые сроки после трансплантации независимо от наличия кризов острого отторжения в анамнезе.