Bilim İnsanları Akut Böbrek Yetmezliğinin Erken Teşhisi için Yeni Problar Geliştiriyor
Fotoğraf: Problar akut böbrek yetmezliğinin başladığını gösteren biyobelirteçlere sahip bir idrar örneğine eklendiğinde ve UV ışığına maruz bırakıldıklarında ışık yayarlar ve bunu gerçek zamanlı moleküler görüntüleme yöntemlerinden 36 saat daha hızlı yaparlar.
Singapur’daki Nanyang Teknoloji Üniversitesi’nden (NTU Singapur) bilim insanları hızla ilerleyen ve ölüme yol açabilen akut böbrek yetmezliğinin erken teşhisi için bir tür görüntüleme probu geliştirdiler.
Farelerde test edilen yeni renal (böbrekle ilgili) problar kan dolaşımına enjekte edilir ve akut böbrek yetmezliğinin başlangıcının neden olduğu moleküler değişiklikleri tespit ettiklerinde “aydınlanırlar”.
Doçent Doktor Pu Kanyi ve NTU Singapur’dan meslektaşları tarafından geliştirilen bu problar idrar numuneleri için ölçüm çubuklarında potansiyel olarak kullanılabilir ve bu, akut böbrek yetmezliğinin tespitinde noninvaziv bir yöntem olabilir.
Akut böbrek yetmezliği genellikle birkaç saat içinde veya birkaç gün içinde ortaya çıkar. Çoğunlukla kritik hastalığı olan ve yoğun bakıma ihtiyacı olan hastalarda görülür. Mevcut tanı platformları erken evreyi ve akut böbrek yetmezliğinden kaynaklanan hastalık öncesi değişiklikleri tespit edememektedir.
NTU ekibi tarafından geliştirilen görüntüleme probu, hastalığın başlamasıyla tetiklenen biyolojik süreçlerdeki değişiklikleri tespit edebilmek ve izlemek için yeterince hassastır.
Bu moleküler böbrek probları ilacın neden olduğu akut böbrek yetmezliğine sahip fareler üzerinde test edildiğinde mevcut moleküler görüntüleme yöntemlerinden 1,5 gün öncesindeki hastalık başlangıcını tespit edebilmeyi başardı. Sonuçlar Mayıs ayında Nature Materials’da yayımlandı.
NTU School of Chemical and Biomedical Engineering’den Doçent Doktor Pu Kanyi, “Yoğun bakım ünitesindeki gibi kritik hastalar için her dakika akut böbrek yetmezliği gibi bir durumun tersine çevrilmesinde oldukça önemlidir çünkü hastanın sağlığının daha hızlı bir şekilde bozulmasına sebep olabilir. Moleküler böbrek problarımız oldukça kullanışlı ve yararlıdır çünkü vücuttaki moleküler düzeydeki değişiklikleri takip ederler ve çok geç olmadan hastalığın ilerleyişini durdurarak mevcut tanı yöntemlerinin yapamadığı şeyi yapabilirler” dedi. Bu nedenle de Pu, bu probların daha çok yoğun bakım ünitelerinde kullanılması gerektiği önerisinde bulundu.
“Araştırmanın bir sonraki aşamasında durumu kritik olan hastalardan alınan idrar örnekleriyle probları daha da hassaslaştırmaya odaklanmamız gerekiyor. Bunu hem Singapur’daki hem de yurt dışındaki tıbbi kurumlarla iş birliği içinde olarak başarmayı planlıyoruz” dedi.
Ekip bu çalışmayla ilgili Singapur’da patentini aldı.
Nasıl Çalışır?
Pu ve ekibi, moleküler böbrek problarının doğru sinyalleri ve biyolojik süreçleri takip edebilmesini sağlamak amacıyla böbrek hasarının erken aşamasında biyobelirteçler olarak işlev gören ve kimyasal olarak kararsız bir yapıya sahip olan reaktif oksijen türlerini (ROS) tanımladı. Vücuttaki ROS dengesizliği vücudun yağ dokularında, DNA’da ve proteinlerin yapısında hasara neden olur ve bu da organlarda ve hastalıklı bir böbreğin artık iyileşemeyeceği durumda hücre ölümüne yol açabilir.
Doçent Doktor Pu “Birçok rapor akut böbrek hastalığı görülmeden önce ROS kaynaklı yan ürünlerin plazma ve idrarda düzensiz olduğunu kanıtlamıştır. Bu da ROS saptamasının akut böbrek yetmezliğini erkenden teşhis edebileceğini gösterir” dedi.
Ekip daha sonra üç bileşenden oluşan sondalar tasarladı: belirlenmiş ROS ile tepkime veren birinci bölüm, sondanın reaksiyon boyunca ışıldamasını sağlayan ikinci bölüm ve sondanın karaciğerde biriktirilmesi yerine böbreklerden geçmesini sağlayan üçüncü bölüm. Bu sondalar biyobelirteç derişimlerindeki ince değişiklikleri tespit edebilecek kadar hassastır ve hastalığın erken teşhisine olanak sağlar.
Problar böbreklere zarar verecek düzeyde bir kanser ilacı olan sisplatinin verilmesinden sonra farelere enjekte edildi. Sisplatin enjekte edildikten 12 saat sonra problar aydınlandı ve bu akut böbrek hastalığına bağlı biyobelirteçlerde bir değişikliğin tespit edildiğinin sinyalini verdi. Bu, sisplatinin enjekte edilişinden üç gün sonra farelerde ölçülen böbrek hasarı ile tutarlıdır.
NTU ekibi probların akut böbrek yetmezliği bulgularını teşhis etmelerini test etmesinin yanı sıra probların yüksek böbrek klirensine sahip olduğunu buldu. Buna göre farelere enjekte edilen probların %97’sinden fazlası idrar olarak dışarıya atıldı.
Pu, yüksek böbrek klirens veriminin bu probların doğrudan idrar numunelerinde kullanılabileceği anlamına geldiğini söyledi. Buna ek olarak, idrar numunesine eklendiğinde ve birkaç saat kuluçkalandığında bu probların biyobelirteçler ve UV ışığı varlığında ışık yaydıklarını, bu durumun da probların idrar numuneleri için ölçüm çubukları olarak geliştirilmesini ve akut böbrek yetmezliğinin kontrolünün gelecekte noninvazif bir yolla yapılmasına olanak sağladığını belirtti.
Kaynak: phys.org
