Уровень 184 жировых молекул в крови может помочь предсказать риск развития диабета 2 типа и сердечно-сосудистых заболеваний за несколько лет до появления симптомов.
В настоящее время врачи оценивают риск развития этих заболеваний, измеряя индекс массы тела, артериальное давление, уровень холестерина и сахара в крови. Определенные генетические профили также связаны с риском развития заболеваний.
"Мы показали, как [измерение концентрации жиров в крови] может расширить наш инструментарий для раннего выявления людей с высоким риском развития диабета и сердечно-сосудистых заболеваний", - сказал в пресс-релизе Крис Лаубер из Lipotype GmbH, биотехнологической компании в Германии.
Лаубер и его коллеги проанализировали данные примерно 4000 человек, принявших участие в предыдущем исследовании, которое проводилось с 1991 по 2015 год в Швеции. Их образцы крови были проанализированы с помощью масс-спектрометрии для измерения уровня 184 липидов. Группа использовала эту информацию для машинного обучения, чтобы установить связь между диабетом 2 типа или сердечно-сосудистыми заболеваниями и концентрацией липидов у двух третей людей в первоначальном исследовании.
Они использовали эти модели для расчета баллов риска заболевания по уровню липидов у оставшейся трети людей, которые не были включены в обучающий массив данных. Было обнаружено, что у 10 % людей, которым новый подход предсказал самый высокий риск развития диабета 2 типа, заболеваемость была на 168 % выше, чем в среднем по всей исследуемой группе. В то же время, у 10 % людей, которым был предсказан самый высокий риск сердечно-сосудистых заболеваний, этот показатель был на 84 % выше, чем в среднем по всем участникам.
Анализ показал, что прогнозирование риска заболеваний на основе липидного профиля было более точным, чем при использовании генетических данных, а их комбинированное использование несколько улучшило результаты по сравнению с использованием только липидного профиля.
"Нам необходимо множество способов точного определения риска [диабета 2 типа и сердечно-сосудистых заболеваний] для каждого человека. Показатели риска [рассчитанные по липидным профилям] вполне могут оказаться новым и эффективным инструментом для профилактики этих заболеваний, несущих большую общественную нагрузку", - говорит Самули Рипатти из Университета Хельсинки в Финляндии. Необходимы дополнительные исследования, чтобы подтвердить результаты и установить, вызывают ли эти липиды сами по себе заболевания или отражают другие изменения в метаболизме организма, которые приводят к болезни.
"Сейчас задача состоит в том, чтобы разработать платформу, которая позволит перевести эти интересные результаты в клинические тесты", - говорит Питер Мейкл из Института сердца и диабета Бейкера в Мельбурне, Австралия.
Chris Lauber et al. Липидометрические показатели риска не зависят от полигенных показателей риска и могут предсказывать заболеваемость диабетом и сердечно-сосудистыми заболеваниями в большой популяционной когорте (аннотация).
Диабет 2 типа (T2D) и сердечно-сосудистые заболевания (CVD) представляют собой значительное бремя для большинства обществ, а восприимчивость к этим заболеваниям сильно зависит от рациона питания и образа жизни. Физиологические изменения, связанные с T2D или CVD, такие как высокое кровяное давление, уровень холестерина и глюкозы в крови, часто проявляются до возникновения заболевания. В данном исследовании мы объединили генетику, липидомику и стандартную клиническую диагностику для оценки будущего риска развития T2D и CVD для 4067 участников из большой проспективной популяционной когорты, когорты Malmö Diet and Cancer-Cardiovascular Cohort.
Обучив модели машинного обучения на основе регрессии Риджа по результатам измерений, полученных на исходном уровне, когда люди были здоровы, мы вычислили несколько показателей риска заболеваемости T2D и CVD в течение 23 лет наблюдения. Мы использовали эти показатели для стратификации участников на группы риска и обнаружили, что липидомический риск, основанный на количественном определении 184 концентраций липидов в плазме крови, привел к увеличению частоты заболеваемости на 168% и 84% в группе высокого риска и снижению частоты заболеваемости на 77% и 53% в группе низкого риска T2D и CVD, соответственно, по сравнению со средними показателями заболеваемости 13,8% и 22,0%. Примечательно, что липидомный риск лишь незначительно коррелировал с полигенным риском, что указывает на то, что липидом и генетические варианты могут представлять собой в значительной степени независимые факторы риска T2D и CVD.
Стратификация риска была улучшена путем добавления в модель стандартных клинических переменных, в результате чего частота случаев заболевания составила 51,0% и 53,3% в группе наивысшего риска по T2D и CVD, соответственно. Участники из группы высокого риска продемонстрировали значительно измененный состав липидома, затрагивающий 167 и 157 видов липидов для T2D и CVD, соответственно.
Наши результаты показали, что подгруппа лиц с высоким риском развития T2D или CVD может быть выявлена за несколько лет до возникновения заболевания. Липидомный риск, который определяется только одним единственным масс-спектрометрическим измерением, дешевым и быстрым, является информативным и может расширить традиционную оценку риска, основанную на клинических анализах.