Biomarker analysis - Cawley - 2022 - Drug Testing and Analysis - Wiley Online Library
Cawley A. Biomarker analysis. Drug Test Anal. 2022 May;14(5):791-793. doi: 10.1002/dta.3268. Epub 2022 Apr 7. PMID: 35388980.

Предисловие к выпуску журнала Biomarker analysis: Drug Testing and Analysis: Vol 14, No 5 (wiley.com) 

Концепция косвенного обнаружения большого количества соединений привлекательна для все более сложных приложений тестирования на наркотики. Постоянная адаптация обычных целевых паттернов для включения новых соединений ограничена химией экстракции и лимитом обнаружения приборов. Это может потребовать разработки дополнительных индивидуальных методов, которые имеют связанные с этим ресурсные последствия для лабораторий. Анализ биомаркеров может улучшить информацию, полученную с помощью существующих методов, и принести пользу новым методам, разработанным в дополнение к целевым подходам.

Биомаркеры были описаны Золгом и Лангеном в 2004 году как молекулы, которые указывают на «изменение физиологического состояния человека в отношении состояния здоровья или болезни, медикаментозного лечения, токсинов и других проблем окружающей среды».1 Использование биомаркеров в качестве суррогатных индикаторов состояния организма хорошо развито в клинической и фармацевтической химии.2 В 2009 году Тил и др. уточнили определение биомаркера для спортивного антидопингового анализа как «любого измеримого параметра, измененного в результате вызова системе человека».2 За этим последовал всесторонний обзор стратегий омики для анализа биомаркеров в антидопинге, представленный Райхелем в 2011 году.3 

Анализ биомаркеров, который способен обнаруживать аномальные биологические реакции, независимо от конкретных стимулов, может быть использован в дополнение к существующим методам скрининга для отбора подозрительных образцов. Дальнейшие исследования могут быть проведены на таких образцах с целью предполагаемой идентификации запрещенных веществ, для которых могут быть использованы более традиционные подтверждающие методы для предоставления убедительных доказательств находки.

Специальный выпуск журнала «Тестирование и анализ наркотиков» направлен на то, чтобы представить растущее влияние, которое анализ биомаркеров оказал и продолжает оказывать на приложения для тестирования на наркотики. Выпуск начинается с обзора Keen et al.4 метаболомики в клинической и судебной токсикологии, в спортивных антидопинговых и ветеринарных аспектах. Обсуждаются различные этапы рабочего процесса метаболомики, а именно экспериментальное проектирование, подготовка образцов, аналитические определения, обработка данных и статистический анализ. Основное внимание в этом обзоре уделяется передовой практике и стандартам эффективности метаболомики, которые часто минимально описываются в исследовательских публикациях. За этим следует обзор Коуэна и Монкриффа о аминотерминальном пропептиде проколлагена типа III (P-III-NP) и инсулиноподобном факторе роста I (IGF-1) в качестве биомаркеров введения гормона роста.5 Обсуждается разработка теста на биомаркеры в соответствии с антидопинговыми стандартами и потенциал продольного мониторинга P-III-NP и IGF-1 для внесения вклада в Биологический паспорт спортсмена (ABP), администрируемый Всемирным антидопинговым агентством (WADA).

Потенциальное использование высушенных пятен крови (DBS) для анализа биомаркеров представлено Rocca et al.6 и Лория и др.7 для улучшения обнаружения рекомбинантных эритропоэтинов. DBS является дополнительным подходом к традиционным матрицам мочи и венозной крови, который может облегчить сбор образцов и увеличить количество образцов, доступных для анализа биомаркеров из-за снижения затрат. Лория и др.7 продемонстрировали, что 5'-аминолевулинатсинтазы 2 (ALAS2) мРНК являются полезными транскриптомными биомаркерами для улучшения косвенного обнаружения микродозирования rhEPO, которое может различать воздействие гипоксических состояний и улучшать чувствительность ABP.

Тема расширения сферы применения биомаркеров для ABP также представлена Salamin et al.8 которые стремились рассмотреть влияние колебаний эпитестостерона (Е), связанных с менструальным циклом, у женщин-спортсменок на Е-зависимые соотношения мочи, а именно тестостерон (Т)/Е и 5α-андростан-3α,17β-диол (5αAdiol)/E. Для ABP предлагается дополнительный подход к существующему мочевому стероидному модулю, который включает продольный мониторинг сывороточного Т-дигидротестостерона (ДГТ) и отношения Т к андростендиону. Де Уайльд и др.9 разработали метод профилирования стероидов для обнаружения трех свободных стероидов и 14 интактных стероидных конъюгатов, включая как глюкуроновую кислоту, так и сульфатные конъюгированные фракции для оценки долгосрочной стабильности концентраций и соотношений конъюгатов стероидов и влияния различных эндогенных стероидов на этот расширенный стероидный профиль. Чтобы избежать колебаний концентраций стероидов, вызванных изменениями скорости потока мочи, стероидные соотношения оценивали как возможные биомаркеры для выявления эндогенного злоупотребления стероидами при низких дозах. Оценка качества биомаркеров (BBQ), полученная из четырех параметров, а именно максимального относительного ответа (MRR), коэффициента дисперсии (CV), истинной положительной скорости (TPR) и площади под характеристической кривой (ROC), была использована этой группой для улучшения выбора указанных соотношений после однократного введения перорального тестостерона ундеканоата (TU), внутримышечного TU, местного Т-геля, местного Геля DHT и перорального DHEA.

Наша группа предлагает, чтобы исследования биомаркеров дополняли акцент на восходящую или нисходящую регуляцию отдельных целевых соединений изучением ортогональных подходов, которые используют коэффициенты с участием ERC, которые не показывают никаких изменений и / или противоположных изменений. При поддержке валидации это может привести к большей чувствительности и специфичности (т.е. способности к дискриминации/стратификации) для выявления выбросов в выборочной популяции и уменьшения дисперсии для улучшения продольных (т.е. внутрииндивидуальных) оценок, которые направлены на предоставление статистических данных об изменениях. 21

Спасибо каждому из авторов, представивших статьи к этому вопросу, за время и усилия, затраченные на представление своих подходов к анализу биомаркеров. Эта работа, несомненно, будет способствовать повышению осведомленности и применению анализа биомаркеров в области тестирования наркотиков. Качество научных работ и журнала, в котором они публикуются, такое же хорошее, как и у рецензентов, которые добровольно предоставляют свое время и опыт. От имени Drug Testing and Analysis я признаю высокое качество обзоров, выполненных по этому вопросу.