Применение метода спектроскопии комбинационного рассеяния света с использованием оригинального оптического сенсора для оценки лабораторной эффективности антиагрегантных препаратов

В современной клинической практике основным методом контроля за лабораторной эффективностью антиагрегантных препаратов является агрегометрия, однако данный метод не лишен ограничений. В связи с чем существует объективная потребность в разработке альтернативных методов. Одним из перспективных направлений является метод спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС).

Цель исследования: разработка метода выявления высокой остаточной реактивности тромбоцитов (ОРТ) у пациентов с ССЗ, получающих ацетилсалициловую кислоту (АСК) или клопидогрел методом спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния света (ГКРС) с использованием оригинального оптического биосенсора.

Материалы и методы исследования. Богатая тромбоцитами плазма пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями (ССЗ) была исследована методом ГКРС с использованием оригинального оптического биосенсора. Агрегационную активность тромбоцитов исследовали при помощи агрегометра Siemens PFA-200 с тремя видами картриджей – Collagen/EPI, Collagen/ADP, P2Y. Линейный дискриминантный анализ Фишера был проведен с использованием пакета Statistica 13.0.

Результаты исследования. Анализ ГКРС-спектров с использованием разных значений частотных сдвигов (970 см-1 или 1590 см-1), позволяет оценивать лабораторную неэффективность раздельно для АСК и клопидогрела. Так, количество пациентов с высокой остаточной реактивностью тромбоцитов (ОРТ) при использовании АСК составило 41,7 % ± 6,3 %, а при терапии клопидогрелом – 36,7 % ± 6,2 %, аналогичные значение при использовании агрегометрии составили 43,5 % ± 10,3 % и 30,4 % ± 9,6 %.

Заключение. Применение метода ГКРС-спектроскопии с использованием оригинального оптического биосенсора позволяет выделять в популяции пациентов с ССЗ, получающих терапию антиагрегантами, пациентов с высокой ОРТ.

1. Timmis A., Vardas P., Townsend N., Torbica A., Katus H., De Smedt D., et al. European Society of Cardiology: cardiovascular disease statistics 2021. Eur Heart J. 2022;43(8):716–99. doi: 10.1093/eurheartj/ehab892. PMID: 35016208

2. Безверхов А., Ищенко О. Динамика смертности от сердечно-сосудистых заболеваний за период 2015–2019 гг. doi: 10.24412/3453-9875-2021-54-2-35-38

3. Бойцов С., Погосова Н., Аншелес А., Бадтиева В., Балахонова Т., Барбараш О., и др. Кардиоваскулярная профилактика 2022. Российские национальные рекомендации. Российский кардиологический журнал. 2023;28(5):119–249. doi: 10.15829/1560-4071-2023-5452

4. Гончаров, М.Д., Гринштейн Ю. И., Савченко А. А. Особенности продукции активных форм кислорода тромбоцитами и нейтрофилами в формировании недостаточного ответа на ацетилсалициловую кислоту у пациентов с ишемической болезнью сердца после операции коронарного шунтирования. Трансляционная медицина 9.1 (2022): 12–28. doi: 10.18705/2311-449-2022-9-1-12-28

5. Кантемирова Б. И., Орлова Е. А., Полунина О. С., Чернышева Е. Н., Абдуллаев М. А., Сычев Д. А. Фармакогенетические основы индивидуальной чувствительности и персонализированного назначения антиагрегантной терапии в различных этнических группах. Фармация и фармакология. 2020; 8 (6): 392–404. (In Russ.). doi: 10.19163/2307-9266-2020-8-6-392-404

6. Сидоров А. Антитромботический эффект препаратов ацетилсалициловой кислоты в разных лекарственных формах: есть ли разница? Российский кардиологический журнал. 2021(10):127–42. doi: 10.15829/1560-4071-2021-4734

7. Hochholzer, W. Whole blood aggregometry for evaluation of the antiplatelet effects of clopidogrel / W. Hochholzer, D. Trenk, D. Frundi et al. // Thrombosis research.– 2007.– Т. 119.– № . 3.– С. 285–291. doi: 10.1016/j.thromres.2006.02.007

8. Хабирова А., Литвинов Р. Вклад сократительной способности тромбоцитов в лабораторные показатели, характеризующие функцию тромбоцитов. Клиническая лабораторная диагностика. 2023;68(9). doi: 10.51620/0869-2084-2023-68-9–447-454-544-552

9. Салухов В., Гуляев Н., Чепель А., Земляной А., Дорохина Е. Профилактика осложнений ИБС при вариабильном тромбоцитарном ответе. Вестник Национального медико-хирургического Центра им НИ Пирогова. 2020; 15 (4): 82–90. (In Russ.). doi:10.25881/BPNMSC.2020.20.88.016

10. Матвеева К. И., Кундалевич А. А., Капитунова А. И., Зозуля А. С., Сухих С. А., Цибульникова А. В., Самусев И. Г., Спектроскопия комбинационного рассеяния света в исследованиях процессов инактивации бактериальных микроорганизмов. Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики, 23 (4), 676–684. (In Russ.). doi: 10.17586/2226-1494-2023-23-4-676-684

11. Schlucker S. Surface-Enhanced raman spectroscopy: Concepts and chemical applications. Angewandte Chemie International Edition, 53(19), 4756–4795. doi: 10.1002/anie.201205748

12. Павлов В. Н., Гильманова Р. Ф., Королев В. В., Урманцев, М. Ф. Дифференциальная диагностика мышечно-инвазивного и мышечно-неинвазивного рака мочевого пузыря с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света (РАМАН-спектроскопии). Злокачественные опухоли, 10(3S 1), 91–91.

13. Conroy R. M., Pyörälä K., Fitzgerald A. E., Sans S., Menotti A., De Backer G., Graham I. M. (2003). Estimation of ten-year risk of fatal cardiovascular disease in Europe: the SCORE project. European heart journal, 24(11), 987-1003. doi: 10.1016/s0195–668x(03)00114–3

14. Zyubin A., Rafalskiy V., Lopatin M., Demishkevich E., Moiseeva E., Matveeva K., Bryukhanov V. (2022). Spectral homogeneity of human platelets investigated by SERS. Plos one, 17(5), e0265247. doi: 10.1371/journal.pone.0265247

15. Зюбин А. Ю., Рафальский В. В., Моисеева Е. М. [и др.] Патент № 2788479 C 1 Российская Федерация, МПК G01N 21/41, B 82B 1/00. Планарный наноструктурированный сенсор на основе поверхностного плазмонного резонанса для усиления комбинационного рассеяния света тромбоцитов человека и способ его получения: № 2022108969: заявл. 04.04.2022: опубл. 19.01.2023; заявитель Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта».– EDN PUBVLJ. 19.01.2023.

16. Моисеева Е., Рафальский В., Соколов А., Зюбин А., Бычкова Я., Самусев И. Использование спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния для поиска фармакодинамических предикторов ответа на антиагрегантную терапию. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2023;38(3):185–93. doi: 10.29001/2073-8552-2022-538

17. Пантелеев М. А., Атауллаханов, Ф.И. (2008). Свертывание крови: биохимические основы. Клиническая онкогематология. Фундаментальные исследования и клиническая практика, 1(1), 50–62.

18. Андрюков Б. Г., Ляпун И., Бынина М., Матосова Е. Упрощённые форматы современных биосенсоров: 60 лет использования иммунохроматографических тест-систем в лабораторной диагностике. Клиническая лабораторная диагностика. 2020;65(10):611–8. doi: 10.18821/0869-2084-2020-65-10-611-618

19. Мирзаев К. Б., Андреев Д. А., Сычев Д. А. Оценка агрегации тромбоцитов в клинической практике. Рациональная фармакотерапия в кардиологии. 2015;11(1):85–91. doi:10.20996/1819-6446-2015-11-1-85-91

20. Chen Q., Wu W., Wang K., Han Z., Yang C. Methods for detecting of cardiac troponin I biomarkers for myocardial infarction using biosensors: a narrative review of recent research. J Thorac Dis. 2023;15(9):5112–21. doi: 10.21037/jtd-23–1263