ABSTRACT
This review considers the question concerning the concept of ideal biomarkers in medicine. Detection and identification of ideal biomarkers in clinical trials are important for identifying diseases, and monitoring the condition of a patient. As well as predicting the subsequent clinical response to therapeutic intervention, and improving their more effective and safe medical application.
Ключевые слова: биомаркеры; чувствительность; специфичность; диагностическая достоверность.
Keywords: biomarkers; sensitivity; specificity; diagnostic accuracy.
Согласно терминологии специальной рабочей группы США Biomarkers Difinitions Working Group, принятой в 2001 году, «биологические маркеры — это количественно определяемые биологические параметры, которые как индикаторы определяют норму, патологию и результат лекарственной коррекции заболевания». Биомаркеры классифицируются на антецендентные (идентифицирующие риск возникновения заболеваний), скрининговые (использующиеся для верификации субклинических стадий заболевания на скриниге), диагностические (позволяющие уточнить наличие определенного заболевнаия), так называемые биомаркеры состояния (standing biomarkers), характеризующие тяжесть заболевания, и прогностические биомаркеры (отражающие эволюцию развития заболевания, в том числе позволяющие прогнозировать ожидаемый ответ на лечение, терапевтическое вмешательство и проводить мониторинг эффективности лечения) (табл. 1) [3, c. 403].
Таблица 1.
Классификация биомаркеров в соответствии с рекомендациями и номенклатурой Biomakers Definitions Working Group (2001)
Кроме того, биомаркеры разделяются на три основные категории в зависимости от клинических исходов заболеваний (табл. 2) [3, c. 404].
Таблица 2.
Основные типы биологических маркеров в соответствии с номенклатурой Biomakers Definitions Working Group (2001)
Согласно концепции SMART биомаркер должен быть [3, c. 417]:
S — specific and sensitive — чувствительным и специфичным;
M — measurable — измеряемым;
A — available and affordable — доступным;
R – responsive and reproductive — воспроизводимым;
Нужна помощь в написании статьи?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.
T – timely — своевременным.
Биомаркеры чаще всего измеряются в биологических образцах — кровь, моча и других тканях, которые являются по своей природе эндогенными. Эндогенные соединения присутствуют в организме в фоновых концентрациях из-за подверженности биологическми ритмам и флуктуациям. Поэтому проблема количественного определения содержания биомаркеров представляет определенную сложность при построении калибровочной кривой.
Обычно диагностическая точность (diagnostic accuracy) отражается в рабочей характеристической кривой (ROC receiver operating characteristics curve), показывающей соотношения чувствительности и специфичности. На сегодняшний день используется следующий алгоритм шкалы значений кривой (ROC curve) (рис. 1) [3, c. 414].
P исунок 1. Шкала значений кривой
Однако высокие показатели чувствительности, специфичности и прогностической ценности не являются заведомо и однозначно облигантными к любому биологическому маркеру. Так, чувстительный тест часто дает положительный результат при наличии заболевания, однако информативность его наиболее высока тогда, когда он дает отрицательный результат. Специфичный тест редко бывает позитивным при отсутствии заболевания, тогда как его информативность при положительном результате измерений наиболее высока. В то же время прогностическая ценность диагностического теста, указывающая на вероятность наличия или отсутствия заболевания при известном результате исследования, тесно зависит не только от распространенности заболевания, но и от чувствительности и специфичности метода исследования. Таким образом, чем чувствительнее тест, тем выше прогностическая ценность его отрицательного результата. И наоборот, чем специфичнее тест, тем выше прогностическая ценность его положительного результата. При аппроксимации этого утверждения на систему градации тестов проведение скрининговых мероприятий в большей мере требует применения высокочувстительных тестов, тогда как прогностические и диагностические модели нуждаются в высокоспецифичных методах [1, c. 79].
Кроме того, интерпретация прогностической ценности положительного или отрицательного результата теста обычно меняется в зависимости от распространенности заболевания. Так, если положительные результаты даже высокоспецифичного теста получены в популяции с низкой вероятностью заболевания, то они окажутся ложноположительными; тогда как в популяции, в которой нет изучаемого заболевания, все положительные результаты будут ложноположительными [1, c. 78].
Неслучайно на сегодняшний день является актуальной потребность в разработке биомаркеров с низкой аналитической вариабельностью — имеющих более высокую надежность и воспроизводимость, а также более точно отражающих напряженность физиологических процессов: состояние здоровья, факт развития заболевания, его стадию и прогноз, степень фармакологических ответов на терапевтическое вмешательство [2, c. 430].
Так институтом Медицинской физики Валенсии (2012) были предложены следующие критерии к идеальным биомаркерам, которые должны быть:
· клинически полезными, позволяя выявлять тип заболевания;
· должны иметь узкий диапазон интраиндивидуальной изменчивости;
· должны быть стандартизированными с точки зрения изображения параметров;
· должны иметь высокую чувствительность, чтобы правильно идентифицировать пораженный орган или физиологическое состояние;
· должны иметь высокую специфичность, для того чтобы правильно идентифицировать границу между здоровыми и больными;
· должны быть легко восстанавливаемыми, чтобы иметь возможность получать одинаковые результаты при использовании различных оборудований;
Нужна помощь в написании статьи?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.
· должны быть получены по самым низким затратам в самое короткое время;
· должны быть безопасными для окружающих и пациента;
· должны иметь потенциал в виде «клинической конечной точки» (clinical endpoints) или «истинной биопсией» (virtual biopsy) [4, c. 14].
Поэтому на сегодняшний день биомаркеры считаются краеугольным камнем интеллектуальной собственности профилактической и персонализированной медицины будущего.
Список литературы:
1.Березин А.Е. Клиническое и прогностическое значение биологических маркеров в стратификации пациентов с кардиоваскулярными заболеваниями // Врачу практику. — 2010. — № 6, — c. 80.
2.Мирошниченко И.И., Птицина С.Н. Биомаркеры в современной медико-биологической практике // Биомедицинская химия. — 2009. — Том 55. — Вып. 4, — с. 425—440.
3.Kumar M. and Sarin S.K. Biomarkers of diseases in medicine. Current Trends in Science. Platinum Jubilee Special. P. 403—417
4.ifcfa.uv.es/wp-content/uploads/2012/12/Medical_6_Biomarkers Medical Imaging Area