Μια νέα, εξαιρετικά καινοτόμος μέθοδος για την έγκαιρη και ακριβή διάγνωση της σχιζοφρένειας μέσω μιας απλής εξέτασης αίματος έρχεται από την Ιαπωνία, φέρνοντας αισιοδοξία στην επιστημονική και ιατρική κοινότητα. Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Nagoya ανέπτυξαν μια πρωτοποριακή διαγνωστική τεχνική που ανιχνεύει τη συγκέντρωση μιας μοναδικής βιολογικής ουσίας, του πολυσιαλικού οξέος, στο αίμα, ενός μορίου που συνδέεται άμεσα με τη λειτουργία του εγκεφάλου και τις ψυχικές διαταραχές.

Η συγκεκριμένη ανακάλυψη, τα αποτελέσματα της οποίας δημοσιεύθηκαν στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό Scientific Reports, ανοίγει τον δρόμο για μια νέα γενιά αιματολογικών εξετάσεων, οι οποίες δεν θα περιορίζονται μόνο στη διάγνωση ψυχικών παθήσεων όπως η σχιζοφρένεια, αλλά δυνητικά και άλλων σοβαρών ασθενειών, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου.

Πολυσιαλικό οξύ: Μια γλυκάνη-κλειδί για τον εγκέφαλο και το αίμα

Το πολυσιαλικό οξύ είναι μια ιδιαίτερη μορφή όξινης γλυκάνης (σύνθετων σακχαριτών) που απαντάται κυρίως σε περιοχές του εγκεφάλου που σχετίζονται με τη μνήμη, το συναίσθημα και άλλες ανώτερες νοητικές λειτουργίες. Ωστόσο, μικρές ποσότητες αυτής της ουσίας κυκλοφορούν και στο αίμα, και σύμφωνα με πρόσφατες έρευνες, οι συγκεντρώσεις του φαίνεται να διαφοροποιούνται σημαντικά σε ασθενείς που πάσχουν από ψυχιατρικές διαταραχές ή και ογκολογικές παθήσεις.

Η διαπίστωση αυτή πυροδότησε το ενδιαφέρον των επιστημόνων για την ανάπτυξη τεχνικών που θα μπορούσαν να ανιχνεύσουν με ακρίβεια τα επίπεδα του πολυσιαλικού οξέος στο αίμα, καθώς μια τέτοια δυνατότητα θα μπορούσε να αποτελέσει επαναστατικό διαγνωστικό εργαλείο. Ωστόσο, η ιδιαίτερη φυσικοχημική δομή αυτής της γλυκάνης καθιστούσε μέχρι πρότινος εξαιρετικά δύσκολη την αξιόπιστη ποσοτικοποίησή της.

Η καινοτόμος διαγνωστική τεχνική του Πανεπιστημίου Nagoya

Απαντώντας σε αυτήν την πρόκληση, η ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου Nagoya, υπό την καθοδήγηση του καθηγητή Chihiro Sato από το Ινστιτούτο Έρευνας Γλυκο-Πυρήνα (iGCORE), ανέπτυξε μια εξαιρετικά ευαίσθητη και ακριβή τεχνική ανάλυσης βασισμένη στη μέθοδο ELISA τύπου “σάντουιτς”, μια δοκιμασία που χρησιμοποιείται ευρέως στη μοριακή βιολογία και τη βιοϊατρική έρευνα για την ανίχνευση βιομορίων.

Η συγκεκριμένη προσέγγιση βασίζεται στη συνεργατική δράση δύο διαφορετικών αντισωμάτων: του αντισώματος σύλληψης και του αντισώματος ανίχνευσης, τα οποία αναγνωρίζουν και δεσμεύουν τη δομή του πολυσιαλικού οξέος σχηματίζοντας μια “δομή σάντουιτς”. Το ιδιαίτερα καινοτόμο στοιχείο της μεθόδου έγκειται στη χρήση τόσο θετικών όσο και αρνητικών αντισωμάτων ως αντισώματα ανίχνευσης.

Σύμφωνα με τη μελέτη, το αρνητικό αντίσωμα είναι στην πραγματικότητα μια τροποποιημένη εκδοχή του θετικού αντισώματος, στην οποία έχει πραγματοποιηθεί σημειακή μετάλλαξη. Αυτή η τροποποίηση έχει ως αποτέλεσμα την πλήρη απώλεια της ικανότητας σύνδεσης με το πολυσιαλικό οξύ, χωρίς να επηρεάζεται η συνολική διαμορφωτική σταθερότητα του αντισώματος.

Αυτή η πρωτοποριακή στρατηγική επιτρέπει την αφαίρεση των μη ειδικών συνδέσεων από το τελικό αποτέλεσμα, ένα πρόβλημα που συχνά δυσχεραίνει τη χρήση αντισωμάτων ειδικών για γλυκάνες. Έτσι, η ακρίβεια και η αξιοπιστία της μέτρησης του πολυσιαλικού οξέος στο αίμα αυξάνονται δραστικά.

Σημαντικά ευρήματα για τη σχιζοφρένεια και άλλες παθήσεις

Οι επιστήμονες του Nagoya εφάρμοσαν τη μέθοδό τους σε δείγματα αίματος που ελήφθησαν από ασθενείς με σχιζοφρένεια και παρατήρησαν αξιοσημείωτη αύξηση στη συγκέντρωση του πολυσιαλικού οξέος, σε σύγκριση με τα επίπεδα υγιών ατόμων ή ατόμων που πάσχουν από άλλες νευρολογικές παθήσεις.

Ενδεικτικά, η ομάδα δεν παρατήρησε αντίστοιχη αύξηση στα επίπεδα του πολυσιαλικού οξέος σε δείγματα από ασθενείς με χρόνια φλεγμονώδη απομυελινωτική πολυνευροπάθεια, μια σοβαρή νευρολογική διαταραχή. Το στοιχείο αυτό υπογραμμίζει την πιθανότητα η συγκεκριμένη βιοχημική μέτρηση να μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για τη διαφορική διάγνωση μεταξύ διαφορετικών νοσημάτων, βελτιώνοντας έτσι τη στοχευμένη ιατρική προσέγγιση.

«Τα καρκινικά κύτταρα, για παράδειγμα, απελευθερώνουν εξωσώματα και άλλες βιολογικές ουσίες που εισέρχονται στην κυκλοφορία του αίματος και αυξάνουν τη συγκέντρωση του πολυσιαλικού οξέος», εξηγεί ο καθηγητής Chihiro Sato. «Η περαιτέρω κατανόηση του μηχανισμού που οδηγεί στην αύξηση των επιπέδων αυτής της μοναδικής γλυκάνης στο αίμα θα μπορούσε να προσφέρει νέες θεραπευτικές δυνατότητες, όχι μόνο για τη σχιζοφρένεια, αλλά και για μια ευρεία γκάμα ασθενειών».

Προοπτικές και επόμενα βήματα

Η ερευνητική ομάδα βλέπει τη μέθοδό της να επεκτείνεται και σε άλλους τομείς της ιατρικής διάγνωσης και θεραπείας. Η απλότητα της διαδικασίας, που βασίζεται σε κοινά εργαστηριακά πρωτόκολλα ανάλυσης αίματος, σε συνδυασμό με τη μοναδική ακρίβεια και την ικανότητα εντοπισμού διαταραχών σε μοριακό επίπεδο, καθιστούν τη νέα αυτή τεχνική ένα πολλά υποσχόμενο εργαλείο στα χέρια των επιστημόνων και των γιατρών.

Εάν η εφαρμογή της τεχνικής επεκταθεί και επιβεβαιωθεί μέσω ευρύτερων κλινικών δοκιμών, θα μπορούσε να αποτελέσει μια μη επεμβατική, γρήγορη και ιδιαίτερα ακριβή λύση για τη διάγνωση ψυχικών διαταραχών, νευρολογικών παθήσεων και καρκίνου, βελτιώνοντας σημαντικά τη ζωή εκατομμυρίων ασθενών παγκοσμίως.

Η συγκεκριμένη έρευνα αποτελεί ακόμα ένα παράδειγμα της αυξανόμενης σημασίας της γλυκοβιολογίας στη σύγχρονη ιατρική, ενώ ταυτόχρονα αναδεικνύει τη συνεχή ανάγκη για καινοτομία στη διάγνωση και θεραπεία σύνθετων ασθενειών όπως η σχιζοφρένεια.