Astma pozostaje jedną z najczęstszych chorób przewlekłych na świecie, dotykając ponad 500 mln osób. Najpoważniejszym problemem klinicznym są jej zaostrzenia – nagłe ataki, które prowadzą do hospitalizacji, obniżenia jakości życia i wysokich kosztów opieki zdrowotnej. Przełomowe badanie naukowców z Mass General Brigham oraz Karolinska Institutet pokazuje, że ryzyko ciężkich zaostrzeń astmy można przewidywać nawet z pięcioletnim wyprzedzeniem, wykorzystując nowy wskaźnik metaboliczny.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Dlaczego dotychczas nie dało się wiarygodnie przewidywać zaostrzeń astmy i jakie ograniczenia mają obecne metody kliniczne,
- Jaką rolę odgrywa metabolomika w identyfikacji pacjentów z wysokim ryzykiem ataków astmy,
- Dlaczego stosunek sfingolipidów do steroidów jest kluczowym biomarkerem prognostycznym,
- Jak nowe narzędzie może zmienić praktykę leczenia astmy, umożliwiając wcześniejszą interwencję terapeutyczną.
Astma i brak wiarygodnych biomarkerów ryzyka
Mimo ogromnego rozpowszechnienia astmy, lekarze wciąż nie dysponują narzędziami, które pozwalałyby wiarygodnie odróżnić pacjentów stabilnych od tych, u których w kolejnych latach wystąpią ciężkie zaostrzenia. Dotychczas stosowane parametry kliniczne i laboratoryjne często zawodzą, ponieważ nie odzwierciedlają złożonych procesów biologicznych leżących u podstaw choroby.
Jak podkreślają autorzy badania, brak skutecznych biomarkerów ryzyka jest jedną z głównych barier w rozwoju medycyny precyzyjnej w astmie.
Metabolomika jako klucz do przewidywania zaostrzeń
W badaniu opublikowanym w Nature Communications naukowcy przeanalizowali dane z trzech dużych kohort pacjentów z astmą, obejmujących łącznie ponad 2500 uczestników. Analizy oparto na dekadach elektronicznej dokumentacji medycznej oraz na zastosowaniu wysokoprzepustowej metabolomiki, czyli techniki pozwalającej na jednoczesny pomiar setek małych cząsteczek krążących we krwi.
Celem było zidentyfikowanie wzorców metabolicznych, które pojawiają się zanim dojdzie do klinicznego pogorszenia kontroli choroby.
Sfingolipidy i steroidy – nowy biomarker ryzyka
Badacze wykazali, że kluczowe znaczenie ma zależność między dwiema klasami metabolitów: sfingolipidami i steroidami. Co istotne, nie absolutny poziom pojedynczych cząsteczek, lecz stosunek sfingolipidów do steroidów okazał się najsilniejszym predyktorem przyszłych zaostrzeń astmy. Model oparty na tym wskaźniku:
- przewidywał ryzyko zaostrzenia w perspektywie do 5 lat,
- w niektórych przypadkach różnicował czas do pierwszego zaostrzenia między grupą wysokiego i niskiego ryzyka o niemal cały rok,
- osiągał dokładność sięgającą 90% w identyfikacji pacjentów wysokiego ryzyka.
Znaczenie kliniczne odkrycia
Jak podkreśla Jessica Lasky-Su, adiunkt w Channing Division of Network Medicine:
Jednym z największych wyzwań w leczeniu astmy jest to, że obecnie nie mamy skutecznego sposobu, aby przewidzieć, u którego pacjenta w najbliższej przyszłości wystąpi poważny atak. Dodaje również: nasze odkrycia rozwiązują krytyczną, niezaspokojoną potrzebę. Mierząc równowagę między określonymi sfingolipidami i steroidami we krwi, możemy identyfikować pacjentów wysokiego ryzyka z 90% dokładnością, co pozwala lekarzom interweniować, zanim wystąpi atak.
Dla praktyki klinicznej oznacza to potencjalną możliwość wcześniejszego intensyfikowania leczenia, modyfikacji terapii przeciwzapalnej lub częstszego monitorowania pacjentów, którzy pozornie pozostają w stanie stabilnym.
Dlaczego wskaźnik, a nie pojedynczy metabolit?
Zespół badawczy zauważył, że choć pojedyncze metabolity dostarczają pewnych informacji prognostycznych, to dopiero podejście oparte na relacji między nimi ujawnia pełny obraz ryzyka biologicznego. Jak wyjaśnia Craig E. Wheelock z Instytutu Medycyny Środowiskowej Karolinska Institutet:
Odkryliśmy, że interakcja między sfingolipidami a steroidami wpływa na profil ryzyka. To podejście oparte na współczynniku jest nie tylko biologicznie istotne, ale także analitycznie solidne, co czyni je wysoce odpowiednim do opracowania praktycznego i opłacalnego testu klinicznego.
To właśnie ta stabilność analityczna sprawia, że test oparty na wskaźniku metabolitów mógłby być stosunkowo łatwo wdrożony w standardowych laboratoriach diagnostycznych.
Kolejne kroki przed wdrożeniem klinicznym
Autorzy badania podkreślają, że mimo bardzo obiecujących wyników, konieczna jest dalsza walidacja metody. Planowane są:
- dodatkowe badania obserwacyjne w innych populacjach pacjentów,
- bezpośrednie badania kliniczne,
- analizy opłacalności wdrożenia testu w rutynowej praktyce.
Dopiero spełnienie tych warunków pozwoli na formalne wprowadzenie nowego biomarkera do standardów leczenia astmy.
Główne wnioski
- Nowy wskaźnik metaboliczny pozwala przewidywać zaostrzenia astmy nawet z 5-letnim wyprzedzeniem, co stanowi przełom w prognozowaniu przebiegu choroby.
- Analiza trzech kohort obejmujących ponad 2500 pacjentów wykazała, że stosunek sfingolipidów do steroidów jest silniejszym predyktorem ryzyka niż pojedyncze biomarkery.
- Model osiąga dokładność sięgającą 90% w identyfikacji pacjentów wysokiego ryzyka i może różnicować czas do pierwszego zaostrzenia o blisko rok.
- Metoda ma potencjał wdrożenia klinicznego, jednak wymaga dalszej walidacji w badaniach klinicznych i analizach opłacalności.
Źródło:
- Karolinska Institutet
- https://www.nature.com/articles/s41467-025-67436-7
