Darbas laboratorijoje. Asociatyvi VU GMC jaunosios tyrėjos Arūnės Verbickaitės nuotr.

Maisto netoleravimo kraujo tyrimas naudojamas IgG antikūnams prieš konkrečius maisto produktus nustatyti. Tačiau mūsų organizmas gamina šiuos antikūnus prieš tą maistą, kurį suvalgome. Tai vyksta tiesiog natūraliai. Todėl maisto netoleravimo testų rezultatai yra abejotini, sako Vilniaus universiteto Gyvybės mokslų centro (VU GMC) mokslininkė dr. Rasa Petraitytė-Burneikienė, kurios laboratorijoje kuriami alergijų testams reikalingi komponentai.

Mokslininkės grupė mielėse sintetina į virusus panašias daleles, kurios gali būti pritaikomos tiek įvairių infekcinių ligų nustatymo testų, tiek vakcinų kūrime.

– Sakykite, ar sudėtinga sukurti testus, skirtus nustatyti alergijoms?

– Savo laboratorijoje VU GMC kuriame ne pačius testus, o labai svarbius testų sukūrimui komponentus – rekombinantinius alergenus. Fokusuojamės į alergenus maisto alergijų (riešutų, krevečių), namų dulkių erkučių, šunų ir kačių epitelio alergenų, alergijos bičių ir vapsvų nuodams nustatymui.

Alergeno DNR įterpiame į bakterijas arba mieles, tada jos gamina alergenus, po to tuos alergenus mes išgryniname – išskiriame iš bakterijų arba mielių ląstelių, juos apibūdiname, įvertiname, ar jie tinkami naudoti diagnostiniams tikslams.

Kadangi bendradarbiaujame su kompanijomis, kurios kuria testus, konsultuojame ir domimės, kaip kuriami testai, galiu papasakoti ir plačiau. Testų kūrimas – sudėtingas procesas, reikia išbandyti daug įvairių variantų, kad testas būtų patikimas.

Alergijų diagnostiniais testais atliekamas žmogaus kraujo mėginio tyrimas, kuriuo siekiama išsiaiškinti, ar žmogaus imuninė sistema, reaguodama į tam tikrus alergenus, pagamino specialius baltymus – IgE klasės antikūnus. Jei šių IgE antikūnų kiekis kraujyje tam tikram alergenui yra didelis, vadinasi, žmogus alergiškas tai medžiagai.

Kuriant testus, pirmiausiai reikia identifikuoti alergiją sukeliančią tam tikro baltymo molekulę. Nustačius ją, prasideda testo kūrimas, jo veikimo optimizavimas, tikslumo ir patikimumo įvertinimas. Kiekviena alergiją sukelianti molekulė pasižymi tam tikromis savybėmis, kurios gali turėti įtakos testo kūrimo procesui, todėl būtina atsižvelgti į tos molekulės fizikines ir chemines savybes. Be to, labai svarbu įvertinti testų jautrumą ir specifiškumą, tam kad būtų galima kuo tiksliau nustatyti alergijas, ir išvengti arba sumažinti klaidingai teigiamų ar neigiamų nustatymų skaičių.

– Kiek tikslūs yra odos dūrio alergijos testai?

– Odos dūrio testas yra labai populiarus, greitas ir nebrangus bei ganėtinai tikslus testas. Tačiau jį atliekant kartais gaunami klaidingai teigiami arba klaidingai neigiami rezultatai.

Klaidingai teigiami rezultatai atsiranda, kai testas rodo reakciją į alergeną, kuriam iš tikrųjų žmogus nėra jautrus. Taip gali nutikti dėl kelių priežasčių. Pavyzdžiui, tiriant maisto alergijas netikslumų testuose gali pasitaikyti, nes virškinimo metu mūsų organizmas suskaido baltymus, ir prieš tuos mažesnius fragmentus IgE antikūnai nepasigamina. O odos dūrio testuose naudojami maisto baltymai yra didesni (natūralūs baltymai), todėl testas gali rodyti teigiamą reakciją – kad jautrumas tam tikram maistui yra didesnis nei iš tikrųjų.

Dr. Rasa Petraitytė-Burneikienė. VU GMC archyvo nuotr.

Kita klaidingai teigiamo rezultato priežastis – kryžminis reaktyvumas. Pavyzdžiui, žemės riešutai yra ankštiniai augalai, kuriems priklauso ir pupelės, žirniai, lęšiai. Testas gali parodyti reakciją į pupeles, nors, iš tikrųjų, žmogus gali turėti alergiją tik žemės riešutams. Taip yra todėl, kad šie ankštiniai augalai turi panašų baltymą, kurį ir aptinka testas. Dauguma žemės riešutams alergiškų asmenų gali valgyti kitus ankštinius ir nepatirs jokių alergijos simptomų.

Klaidingai neigiami rezultatai gali būti gauti, kai tyrimas nenustato alergijos, tačiau žmogus jaučia alergijos simptomus. Tokiu atveju gali prireikti atlikti papildomus tyrimus: molekulinius, atliekamus naudojant kraujo mėginius, kurie nustato tam tikram alergenui būdingus IgE antikūnus.

Be to, odos dūrio testai gali būti atlikti nesėkmingai dėl juose naudojamo alergeno ekstrakto tipo. Alergenų ekstraktai yra baltymų mišiniai paruošti iš, pavyzdžiui, tam tikro maisto, dulkių erkučių, augintinių epitelio ląstelių ar augalų žiedadulkių. Baltymų kiekis naudojamuose ekstraktuose gali labai skirtis, nes ekstrakte gali iš viso nebūti alergizuojančio baltymo, todėl alergijos nenustatysime. Dėl šios priežasties gali reikėti atlikti papildomus tyrimus – pavyzdžiui, kraujo tyrimą, nustatyti IgE antikūnus, kad įsitikintume tyrimo rezultatų tikslumu. Kraujo tyrimų testuose nustatant tam tikrus specifinius IgE reikalingi ir rekombinantiniai alergenų baltymai – būtent juos mes kuriame savo laboratorijoje.

– Paminėjote kraujo tyrimą, skirtą nustatyti IgE antikūnams. Ar tokie testai yra tikslesni nei odos dūrio testas?

– Padidėjęs IgE antikūnų kiekis kraujyje rodo paciento įsijautrinimą. Vieno tyrimo metu galima išsitirti įsijautrinimą net keliems šimtams skirtingų alergenų. Šis testas labai naudingas, jei turite daugybines alergijas. Jis gali pateikti kiekybinius IgE antikūnų kiekio matavimus, kurie leidžia įvertinti alerginio įsijautrinimo sunkumą.

Tačiau čia taip pat pasitaiko klaidingai neigiamų ar klaidingai teigiamų rezultatų. Vien tik padidėjęs IgE kiekis nebūtinai rodo alergiją, jei nejaučiate jokių alergijos simptomų – tai vadinama besimptomiu įsijautrinimu.

Esant besimptomiam įsijautrinimui, žmogaus organizmas, reaguodamas į alergeną, pagamino IgE antikūnus. Tačiau jis neturi jokių alergijos simptomų, kai susiduria su tuo alergenu, nes organizmas turi mechanizmus, skirtus reguliuoti imuniniam atsakui. Kai kuriais atvejais, šie mechanizmai gali slopinti alergines reakcijas net ir esant padidėjusiam IgE kiekiui. Be to, alerginės reakcijos atsiranda, kai imuninis atsakas viršija tam tikrą slenkstinę ribą.

Galutines išvadas apie nustatytas alergijas gali padaryti tik gydytojas alergologas, kuris įvertins kraujo tyrimo rezultatus ir jūsų būklės klinikinius duomenis.

– Klinikose, ypač privačiose, dažnai siūlomi maisto netoleravimo kraujo testai. Ką apie juos manote?

– Šių testų nauda ir patikimumas yra abejotini, nes IgG antikūnai susidaro kaip normalus organizmo imuninis atsakas į maiste esančius antigenus. IgG antikūnų buvimas rodo, kad organizmas susidūrė su tam tikrais maisto produktais, ir tai nėra nepageidaujama, šalutinė reakcija ar to maisto netoleravimas, todėl IgG antikūnai nėra laikomi patikimais markeriais, nustatant maisto alergijas, netoleravimą ar jautrumą. Organizmas gamina IgG antikūnus prieš tą maistą, kurį suvalgėme. Tai vyksta tiesiog natūraliai. Todėl IgG nustatymas, vertinant maisto netoleravimą, yra ginčytinas. Tik noriu atkreipti dėmesį, kad nekalbu apie tuos tyrimus, kuriais nustatomi virškinimo fermentų trūkumai. Virškinimo fermentų trūkumas – tai tikrasis maisto netoleravimas, ir jis nustatomas matuojant visai ne IgG, o kitais metodais, pvz., genetiniais, PGR tyrimu.

Į virusus panašių dalelių transmisinio elektroninio mikroskopo nuotrauka. Padidinimas 140 000 kartų. Rasos Petraitytės-Burneikienės nuotr.

– Dar vienas iš jūsų mokslinių interesų – į virusus panašių dalelių sintezė mielėse. Kaip vyksta ši sintezė? Kuo tokios dalelės skiriasi nuo tikrų virusų?

– Į virusus panašių dalelių sintezė mielėse vykdoma rekombinantinių baltymų technologijos būdu. Jeigu paaiškinti labai trumpai, tai vyksta, kai viruso baltymus koduojantys genai įterpiami į mielių ląsteles. Mielėse sintetinami viruso baltymai tarpusavyje susijungia ir suformuoja struktūras panašias į viruso daleles. Susidariusios į virusus panašios dalelės išskiriamos iš mielių ląstelių, o tada panaudojamos įvairiems tikslams.

Šios dalelės negali daugintis ir sukelti infekcijos. Nors jos savo struktūra panašios į tikrus virusus, tačiau joms trūksta genetinės medžiagos (DNR arba RNR), reikalingos virusui daugintis. Todėl jos nekelia jokio pavojaus.

– Į virusus panašias daleles galima naudoti infekcinių ligų diagnostikoje, vakcinų ir kt. preparatų gamyboje. Pradėkime nuo pradžių – apie kokias ligas kalbame? Kodėl netinka dabartiniai diagnostikos būdai, pavyzdžiui, PGR?

– Taip, į virusus panašios dalelės gali būti naudojamos gripo, hepatito B, C, E, žmogaus papilomos viruso, tymų, raudonukės ir kt. ligų diagnostikai. Kokius diagnostikos būdus naudoti – priklauso nuo viruso rūšies, nuo infekcijos stadijos ir tyrimo tikslo.

PGR testai yra skirti aptikti viruso genetinę medžiagą: DNR arba RNR. PGR testai labai specifiški ir jautrūs, jais galima aptikti labai mažus viruso kiekius. Serologiniais testais nustatomi antikūnai (IgM, IgG), kuriuos gamina imuninė sistema, reaguodama į virusinę infekciją, naudojant virusų baltymus arba į virusus panašias daleles. PGR testas naudojamas aptikti virusui infekcijos pradžioje, ankstyvoje ligos stadijoje, nes jis nustato paties viruso buvimą, ir tai rodo, kad virusas šiuo metu dauginasi organizme. Serologinis tyrimas tikslesnis vėlesnėje infekcijos stadijoje, paprastai praėjus daugiau nei 10–14 dienų nuo infekcijos pradžios, kai pradeda formuotis imuninis atsakas ir pasigamina antikūnai. Serologinius testus naudojant ankstyvoje infekcijos stadijoje, antikūnų galima ir neaptikti, testas bus neigiamas. Serologiniai testai yra paprastesni, greitesni, jais galima atlikti plačius epidemiologinius, populiacijos tyrimus, galima nustatyti viruso plitimo mąstą ir įvertinti žmonių turinčių imunitetą tam tikram virusui dalį.

Darbas laboratorijoje. Asociatyvi VU GMC jaunosios tyrėjos Arūnės Verbickaitės nuotr.

Jeigu virusas yra greitai mutuojantis, jo genetinė medžiaga gali labai pasikeisti, ir PGR metodu pasikeitusio viruso varianto neaptiksime, tada serologinis testas tampa patikimesniu, nes jis gali aptikti platesnį spektrą viruso variantų.

– Kokius išskirtumėte į virusus panašių dalelių pagrindu sukurtų vakcinų pranašumus?

– Į virusus panašios dalelės naudojamos, kuriant vakcinas nuo įvairių virusinių ar bakterinių infekcijų. Šių dalelių pagrindu jau sukurtos licencijuotos vakcinos – hepatito B viruso ir žmogaus papilomos viruso vakcinos.

Vakcinų preparate esančios į virusus panašios dalelės žmogaus imuninei sistemai pateikia nepavojingas į virusus panašias struktūras, panašias į tikrų virusų išorinį apvalkalą. Šiose dalelėse nėra genetinės medžiagos, todėl jos negali daugintis ir sukelti ligos, bet vis tiek sukelia stiprų imuninį atsaką, dėl kurio gaminasi antikūnai ir atminties ląstelės, apsaugančios nuo infekcijų.

Į virusus panašių dalelių pagrindu pagamintos vakcinos yra saugios, nes jose nėra gyvų ar inaktyvuotų virusų. Jas naudojant nepatiriama šalutinių reakcijų. Be to, tai – labai efektyvios vakcinos, nes į virusus panašios dalelės paprastai yra labai imunogeniškos, prieš jas susidaro labai stiprus imuninis atsakas.

Galima sukurti į virusus panašias daleles, kad jos savo paviršiuje turėtų kelis skirtingus viruso baltymus, užtikrinant, kad susidarytų apsauga prieš kelis viruso variantus, o tai padėtų apsisaugant nuo greitai mutuojančių virusų – kaip gripo viruso ar ŽIV.

– Kurių tyrimų rezultatai jus asmeniškai labiausiai nudžiugino ir motyvuoja toliau tęsti darbus?

– Sunku būtų išskirti vieną konkretų tyrimą, tačiau mane motyvuoja tai, kad mano tyrimai susiję su medicina. Būdama moksleive, svajojau tapti gydytoja, tačiau galiausiai pasirinkau biochemijos sritį. Patekau į sritį, kur mūsų vykdomi tyrimai yra svarbūs medicinos srityje. Džiugina, kad galiu prisidėti prie žmonių ligų diagnostikos tobulinimo.

– Ačiū už atsakymus!

– Dėkui jums.

Kalbėjosi Goda Raibytė-Aleksa