Badania nad markerami uszkodzenia podocytów są nowym i dynamicznie rozwijającym się obszarem w sektorze badań biomedycznych, który może dostarczyć cennych narzędzi diagnostycznych oraz potencjalnych celów terapeutycznych w leczeniu DKD.
Prof. dr hab. inż. Agnieszka Piwkowska
Kierownik Pracowni Molekularnej i Komórkowej Nefrologii, Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej im. Mirosława Mossakowskiego Polskiej Akademii Nauk
Czym jest cukrzycowa choroba nerek (DKD) i jakie są jej konsekwencje kliniczne?
DKD to przewlekłe powikłanie cukrzycy, rozwijające się u około jednej trzeciej pacjentów. Charakteryzuje się postępującym uszkodzeniem kłębuszków nerkowych, prowadzącym do postępującej przewlekłej niewydolności nerek i zwiększonego ryzyka chorób sercowo-naczyniowych, a w konsekwencji śmierci. Postępująca DKD jest główną przyczyną schyłkowej niewydolności nerek i konieczności stosowania kosztownych terapii nerkozastępczych. Epidemiologiczne prognozy wskazują na dynamiczny wzrost liczby chorych na cukrzycę, co sprawia, że DKD będzie stanowiła coraz większe obciążenie dla systemów opieki zdrowotnej.
Jak obecnie monitoruje się funkcje nerek u pacjentów z cukrzycą?
Standardowo stosuje się ocenę albuminurii, a także pomiar stężenia kreatyniny w surowicy i obliczenie współczynnika filtracji kłębuszkowej. Pozwala to określić stadium przewlekłej choroby nerek i wdrożyć odpowiednie postępowanie terapeutyczne. Niestety, są to wskaźniki pojawiające się dopiero po wystąpieniu już istotnych uszkodzeń kłębuszków nerkowych. Obecnie w diagnostyce wczesnego wykrywania DKD nie jest dostępny marker umożliwiający wykrycie uszkodzenia kłębuszkowej bariery filtracyjnej na początkowym etapie choroby (poprzedzający albuminurię). Istnieje zatem potrzeba wprowadzenia nowych markerów, które będą wczesne, specyficzne i dostępne w sposób nieinwazyjny.
Jest to o tyle istotne, że aby skutecznie leczyć, można to zrobić tylko na początkowym etapie.
Jakie mechanizmy komórkowe leżą u podstaw DKD?
Kluczowe są podocyty – komórki tworzące kłębuszkową barierę filtracyjną. Wyniki badań klinicznych i eksperymentalnych ostatnich lat wskazują na istnienie ścisłego związku pomiędzy stopniem uszkodzenia podocytów a dynamiką klinicznego przebiegu cukrzycy i laboratoryjnymi parametrami oceniającymi funkcje nerek. Dlatego też badania nad markerami uszkodzenia podocytów są nowym i dynamicznie rozwijającym się obszarem w sektorze badań biomedycznych, który może dostarczyć cennych narzędzi diagnostycznych oraz potencjalnych celów terapeutycznych w leczeniu DKD.
Opracowaliście nowatorską metodę diagnostyczną objętą patentem. Na czym polega?
W naszych badaniach wykazaliśmy, że uszkodzenie nerek w cukrzycy w bezpośredni sposób jest związane z podwyższoną aktywnością wyselekcjonowanych proteaz serynowych wydzielanych przez podocyty. Uważamy, że te enzymy mogą być zaangażowane w rozwój chorób kłębuszków nerkowych i mogą służyć jako nowe, wczesne markery uszkodzenia kłębuszków nerkowych w cukrzycy. Istotą patentu jest metoda oznaczania aktywności proteolitycznej wyselekcjonowanych proteaz w moczu ludzkim w celu wykrywania cukrzycy i związanej z przebiegiem cukrzycy DKD. W tym celu zostały zaprojektowane i zsyntezowane czułe, fluorescencyjne substraty peptydowe do mierzenia aktywności tych proteaz. Potencjał diagnostyczny tej metody został potwierdzony w naszych badaniach przeprowadzonych na grupie pacjentów z cukrzycą. Będzie to pierwszy na świecie tego rodzaju test. Dzięki niemu nawet w gabinecie lekarza rodzinnego poznamy w szybki i tani sposób stan nerek pacjenta w początkowej fazie cukrzycy na bardzo wczesnym etapie, co dziś jest niemożliwe nawet w najlepszych klinikach na świecie przy wykorzystaniu nawet najdroższych metod diagnostycznych.
Jakie są kolejne etapy badań nad tymi markerami?
W obecnie realizowanym projekcie z Agencji Badań Medycznych zamierzamy zweryfikować skuteczność zaproponowanego rozwiązania w zależności od stopnia uszkodzenia nerek oraz określić na jakim etapie choroby substraty nasze mogą być wykorzystane jako markery wczesnego wykrywania DKD. Ważną częścią niniejszego projektu jest również poszukiwanie nowych biomarkerów z grupy enzymów proteolitycznych, które mogą być odpowiedzialne za uszkodzenia kłębuszkowej bariery filtracyjnej w cukrzycy.
