Nikt nie lubi kłucia igłą. Pobranie i dostarczenie do przychodni próbki moczu też trudno uznać za najciekawsze z możliwych zajęć. Nic dziwnego, że naukowcy starają się znaleźć mniej kłopotliwe metody sprawdzenia, co się dzieje w naszym organizmie. Być może niedługo badania okresowe będą polegały na tym, że lekarz poprosi nas o przepłukanie ust. A żołnierzy w czynnej służbie czekają jeszcze większe atrakcje – pozyskiwanie próbki nasienia…
Rozpoznanie w boju
Pomysł może wydawać się dziwaczny, ale z punktu widzenia wojskowych ma sens. Chodzi o to, by zminimalizować czas i koszty związane z diagnostyką, zwłaszcza w trudno dostępnych rejonach. Dlatego Pentagon zlecił słynnej DARPA (Agencji Zaawansowanych Obronnych Projektów Badawczych Departamentu Obrony Stanów Zjednoczonych) wypracowanie technologii wykrywania chorób na podstawie śliny, włosów czy spermy. Do czego może być potrzebna ta ostatnia? W nasieniu znajdują się leukocyty, czyli białe krwinki, a ich ilość zmienia się np. w czasie infekcji. Naukowcy obiecują, że już wkrótce będzie można w podobny sposób rozpoznawać różne choroby – od nowotworów po uszkodzenia mózgu.
Prawie jak krew
Jednak największe nadzieje są wiązane ze śliną. Można ją z łatwością pobrać od pacjentów obojga płci, a jej przechowywanie jest bardzo proste. Docelowo żołnierze na polu walki – a potem zapewne także lekarze w przychodniach, a nawet pacjenci we własnych domach – będą mieli kieszonkowe urządzenia diagnostyczne. Wówczas wystarczy je polizać i poczekać chwilę na werdykt.
Ślina to w większości woda, ale diabeł tkwi tu w szczegółach, czyli w zawartych w niej białkach. Dwie trzecie z nich to produkt ślinianek – gruczołów znajdujących się w ścianach i sąsiedztwie jamy ustnej. Te białka służą m.in. do ochrony przed wrogimi mikrobami, inne przeznaczone są do wstępnego trawienia pokarmu, gojenia ran lub kontrolowania przyjaznych bakterii żyjących w naszych ustach. Pozostała jedna trzecia trafia do śliny z innych części ciała, takich jak wątroba, mięśnie czy serce. Białka te podróżują w osoczu krwi, skąd są wychwytywane przez wyspecjalizowane komórki ślinianek i dodawane do produkowanego przez nie płynu. Najprawdopodobniej nie pełnią tam żadnej specjalnej funkcji, ale dla naukowców są bezcenne. Dzięki nim bowiem można się dowiedzieć, co dzieje się w odległych zakamarkach ciała.
Fizjologię i biochemię śliny uczeni poznali już dawno. „Jednak nie wiedzieliśmy, czy może ona być jednym z głównych płynów ustrojowych wykorzystywanych w diagnostyce. Tak się jeszcze nie stało, ale sytuacja bardzo szybko się zmienia dzięki badaniom z ostatnich lat” – mówi prof. David Wong z University of California w Los Angeles. Z początku, gdy jakiś naukowiec ogłaszał odkrycie we krwi lub w moczu kolejnego obiecującego biomarkera dla konkretnej choroby, prof. Wong próbował znaleźć go także w ślinie. Ale, jak sam przyznaje, przypominało to szukanie igły w stogu siana.
W 2004 roku kierowany przez niego zespół skompletował listę głównych białek zawartych w ślinie zdrowego człowieka – było na niej 1166 pozycji. Od tego momentu badania nabrały tempa.
Wiadomo już chociażby, że rak piersi, cukrzyca typu II czy choroba Alzheimera dają charakterystyczne zmiany w składzie śliny. Naukowcy potrafią również wyłowić z niej białka związane z aktywnością serca, a szczególnie wiele z tych, których poziom wzrasta podczas zawału. Znane są już biomarkery zespołu Sjögrena – choroby autoimmunologicznej, która upośledza produkcję łez i śliny. „Z pracy, którą wykonaliśmy z dr. Arjanem Vissinkiem z Holandii, wynika, że podczas tej choroby stężenie 42 protein i 16 peptydów albo maleje, albo rośnie. Obecnie pacjent z podejrzeniem zespołu Sjögrena przechodzi długotrwałą i kosztowną serię badań. Wykorzystanie śliny bardzo przyspieszy i uprości diagnostykę” – mówi prof. Wong.
Białkowy ślad raka
Prof. Timothy Griffin, biochemik z University of Minnesota, porównywał skład śliny osób zdrowych i tych, u których wykryto nowotwór jamy ustnej. Okazało się, że u pacjentów oddziałów onkologicznych jest on zdumiewająco odmienny. W miarę rozwoju choroby zmienia się nie tylko ilość białek – inny bywa kształt ich cząsteczek lub funkcja. Prof. Griffin twierdzi, że jest na dobrej drodze do odkrycia molekularnego śladu, jaki pojawia się w ślinie, gdy zmiany przedrakowe przechodzą w inwazyjną fazę choroby. Niedawno wykazał, że kluczową rolę odgrywają tu dwa białka – miozyna i aktyna. Obecnie prowadzi badania mające potwierdzić wstępne wyniki na dużej grupie osób. Jest to o tyle ważne, że złośliwa postać nowotworu rozwija się tylko u niewielkiej części osób, u których stwierdzono stan przedrakowy. Prosty test pozwalałby więc na wczesne wykrycie choroby.
Prof. Griffin prowadzi także zaawansowane badania nad proteinami związanymi ze znacznie powszechniejszym nowotworem. „Jesteśmy na dobrej drodze, by poprzez analizę śliny kontrolować kobiety z grupy wysokiego ryzyka zachorowania na raka piersi. Gdy to osiągniemy, analiza śliny stanie się równie rutynowym badaniem jak mammografia” – mówi uczony. A może nawet i bardziej powszechnym, zważywszy na krytykę pod adresem mammografii, jaka pojawiła się w ostatnich latach.
Z kolei naukowcy z Centro de Investigación Biomédica en Red sobre Enfermedades Neurodegenerativas w Madrycie pracują nad testem, który wykrywałby wczesne stadia choroby Alzheimera. Nieliczne terapie, które mogą przynieść poprawę przy tym schorzeniu, działają tym skuteczniej, im wcześniej zostaną zastosowane. Hiszpanie ogłosili niedawno swój sukces na łamach czasopisma „Neurology”. Beta-amyloid – czyli białko, które gromadzi się w postaci płytek w mózgach chorych osób – można wykryć także w ślinie.
Bankomat na HIV
Nie wystarczy jednak tylko wiedzieć, czego szukać. Równie istotny jest sprzęt, który będzie wykrywać zmiany w ślinie. Nad takimi urządzeniami pracuje dziś wiele zespołów badawczych na świecie. Prof. John McDevitt, chemik z Rice University, opracował biotometr. Ten ważący niecałe pięć kilogramów aparat działa trochę jak bankomat – odczytuje informacje z kart, na które nanoszone są próbki płynów ustrojowych. Każda choroba, której białkowe markery są już znane, ma inny typ karty.
Na pierwszy ogień poszedł jeden z głównych przeciwników współczesnej kardiologii, czyli zawał. Biotometr szuka śladów troponiny T – białka uwalnianego przez obumierające komórki serca. Na wynik trzeba poczekać zaledwie kilka minut. Dodanie badania śliny do standardowej elektrokardiografii (EKG) pozwoli na szybszą i precyzyjniejszą diagnostykę. „Jestem przekonany, że nowoczesna technologia pozwoli wykryć i leczyć zaburzenia funkcjonowania serca, zanim dadzą wyraźne objawy” – mówi prof. McDevitt.
Próby kliniczne urządzenia są prowadzone w Baylor College of Medicine w Houston. Na rynek wprowadzi je wkrótce firma Force Diagnostics, która zapowiada, że w pierwszej kolejności ma być ono wykorzystywane do wykrywania infekcji HIV u mieszkańców krajów afrykańskich. Tradycyjne badanie laboratoryjne trwa dwie godziny, test na biotometrze – 12 minut. W ciągu dwóch–trzech lat na rynek mają trafić podobne aparaty przystosowane do diagnozowania chorób jamy ustnej, a za pięć lat wersje onkologiczne, wykrywające raka trzustki i piersi. Zanim jednak do tego dojdzie, trzeba potwierdzić skuteczność nowej metody w badaniach na dużych grupach pacjentów.
Kto mieszka w twoich ustach?
Jednak na tropieniu białek przygoda nauki ze śliną się nie kończy. Zespół prof. Wonga sprawdza, czy choroby można rozpoznać także na podstawie zmian w ilości mikroorganizmów zamieszkujących naszą jamę ustną. Jest ich tam niemało, bo mniej więcej miliard. „Nie każda choroba odbija się na poziomie protein w ślinie. Mamy tym większe szanse na sukces, im więcej celów sobie wyznaczymy” – wyjaśnia prof. Wong. Jako dentysta wierzy, że proste testy śliny będą podstawą nowoczesnej profilaktyki, a zarazem zmienią rolę, jaką w naszym życiu odgrywają gabinety stomatologiczne. Już niedługo będziemy je odwiedzać nie tylko w celu leczenia czy czyszczenia zębów, ale też by zrobić kompleksowy „przegląd” stanu zdrowia. Oczywiście całkowicie bezbolesny – wystarczy splunąć.