Большинство клиницистов под биомаркерами понимают вещества, обычно белки или их части, которые производятся в организме только при наличии какого-то заболевания, например, опухоли, и которые можно аналитически выявить в сыворотке, моче или других жидкостях и тканях организма. Такие биомаркеры с определенной чувствительностью и специфичностью сообщают нам о наличии или отсутствии какого-то заболевания или другого дискретного состояния. В случае старения под биомаркером понимают нечто совсем другое, а именно, некое вещество, признак или группу веществ (признаков), сочетанным образом изменяющих свой уровень (выраженность) параллельно развитию основных патофизиологических слагаемых процесса старения. Эти биомаркеры являются отражениями лонгитюдного процесса, а не дискретного состояния, поэтому к ним гораздо труднее применить понятия чувствительности и специфичности. Степень адекватности описания процесса старения с помощью этих биомаркеров оценивают с помощью построения сложных кривых отдельно для процесса старения и отдельно для изменений уровня (или выраженности) биомаркера, с последующим математическим сопоставлением степени совпадения этих кривых на каждом участке. Как видно из описания, подбор биомаркера, хорошо описывающего старение, — непростая задача!

Тем не менее, у биомаркеров дискретных состояний и биомаркеров процессов есть одна общая черта — желательность как можно меньшей инвазивности метода измерения биомаркера. Даже в случае биомаркера опухоли, регулярное проведение процедуры биопсии не является приятным или полезным. В случае биомаркеров старения требования к малой инвазивности оказываются еще выше — здоровому человеку вряд ли может быть рекомендовано регулярное направление на биопсию, например, мозга или даже кожи.

Чтобы разобраться в «море» уже описанных биомаркеров, необходимо разбить биомаркеры на отдельные группы, обладающие теми или иными общими харакетеристиками. Например, выделяют антецендентные (определяющие риск развития заболеваний), скрининговые (использующиеся для выявления субклинических стадий заболевания при общем осмотре), диагностические (подтверждающие наличие заболевания), так называемые биомаркеры состояния, характеризующие относительную тяжесть заболевания, и прогностические биомаркеры (отражающие динамику течения заболевания, в том числе позволяющие предсказывать эффективность лечения). Эта классификация опирается на клиническое назначение биомаркеров. Так, некоторые биомаркеры старения являются биомаркерами состояния, указывающими, как далеко зашел этот процесс, а некоторые — прогностическими биомаркерами, с некоторой вероятностью оценивающими степень его обратимости.

Существуют и другие способы классификации биомаркеров, а именно по степени их связи с основным патофизиологическим или терапевтическим процессом. Так называемые биомаркеры типа 0 отражают естественную эволюцию заболевания и напрямую связаны с определенными клиническими характеристиками. Примерами биомаркеров типа 0 являются концентрация альбумина в моче для заболеваний почек, уровень глюкозы натощак для диабета, и маркеры дисфункции эндотелия для сердечно-сосудистых заболеваний. В случае старения, подбор «прямых» биомаркеров данного процесса затруднен частым наличием сопутствующих заболеваний, также влияющих на уровень потенциальных биомаркеров этого типа.

Биомаркеры типа 1 отражают эффект той или иной терапевтической интервенции, например, приема геропротектора. Биомаркеры типа 2 являются суррогатами (surrogate endpoint biomarkers) — они отражают вероятность успеха выбранной терапии на основе экстраполяции доказательств, полученных в ходе исследований связи данного уровня данного маркера и тяжести (а иногда, и вероятности развития) того или иного заболевания. Такие биомаркеры используют в случае невозможности, дороговизны или высокой инвазивности «прямой» оценки состояния органа. В качестве примера суррогатных биомаркеров можно привести активность аспартатаминотрансферазы (АсАТ) и аланинаминотрансферазы (АлАТ) при заболеваниях печени. В этом случае доктор «следит» за уровнем этих ферментов в сыворотке крови, вместо того, чтобы подвергать пациента ежегодной биопсии печени. Примерно таким же способом может быть проведена и косвенная оценка степени старения мозга — вместо регулярной биопсии можно проводить измерение уровня тех или иных молекул в крови пациентов.

По мнению отраслевых исследований Markets and Markets, на 2013 год мировой рынок биомаркеров оценивается в 13,6 млрд. долл. США, а к 2019 году он должен вырасти до 30,2 млрд. долл. при среднегодовом росте 14,6 %. Многие компании уже превратили тесты на биомаркеры с использованием различных технологий в источник прибыли. Инженеры постоянно совершенствуют чувствительность оборудования для измерения уровня индивидуальных биомаркеров. Ученые и клиницисты работают над выявлением и валидацией новых биомаркерных молекул, для многих из которых связь с патогенезом неочевидна.

В результате за последние 15 лет число опубликованных сообщений о нахождении новых биомаркеров росло экспоненциально, что, отчасти, привело к тому, что многие врачи «потонули» в потоке информации, так и не получив практической пользы от накопленных постгеномных данных.

Источник: А. Фоменко, А. Баранова, А. Митницкий, С. Жикривецкая, А. Москалев. «Биомаркеры старения человека»

Фото: www.mindrayco.ru