С. Н. Гребенюк, В. С. Гребенюк

Обзор рынка диагностических средств

г. Днепропетровск

“Деятельность врача у постели больного сводится, главным образом, к двум моментам:

1) к определению болезни, установке диагноза и
2) к лечению ее.

Первый из этих моментов является необходимой предпосылкой второго. Только правильный диагноз может дать врачу руководящую нить для лечения, согласно старинному изречению: Qui bene diagnoscit — bene medibitur” [1] .

Введение

Наши представления о диагностических средствах зачастую искусственно заужены, а доступные информационные источники не успевают за темпами роста отрасли. Доказательством тому может служить объем информации, который врачи, провизоры и фармацевты получают в таких фундаментальных руководствах, как “VIDAL”, “Лекарственные средства” под редакцией М. Д. Машковского и другие [2, 3]. Можно с уверенностью сказать, что наиболее полной информацией по конкретным разделам диагностических средств, владеют специалисты, работающие с этими продуктами.

При беглом взгляде на рынок отмечается тот факт, что диагностические средства уже вышли из стен лабораторий и широко используются населением. Еще недавно в аптеках не было диагностических продуктов для установления факта беременности, определения уровня глюкозы в крови, моче и др. Теперь эти товары стали доступными для населения.

Прогресс в этой области знания идет наиболее быстро, по сравнению с другими областями медицины. Можно с уверенностью сказать, что от того, насколько наша фармацевтическая промышленность и медицина будет готова принять новые технологии в диагностике, в значительной степени будет зависеть разработка новых препаратов и качество лечения больных в Украине в ближайшие 20–30 лет. Доказательством этого будет служить информация приведенная ниже.

Нами выделены следующие группы товаров, используемых в качестве диагностических средств:

1. Рентгеноконтрастные диагностические средства.
2. Биохимические и иммунологические диагностические средства.
3. Вещества меченные радиоизотопами.
4. Биочипы.

Цели настоящей работы:

	Представить перечень диагностических средств.
	Очертить перспективный рынок для фармацевтической индустрии.
	Представить наиболее вероятный прогноз развития диагностических средств на ближайшие 5–10 лет.

Рентгеноконтрастные диагностические средства

Указанная группа представлена такими препаратами:

1. Бария сульфат для рентгеноскопии.
2. Триомбраст для инъекций
3. Йодамид.
4. Билигност.
5. Омнипак.
6. Ультравист.
7. Билимин.
8. Кислота йопановая.
9. Кислота йомегламовая.
10. Этиотраст.
11. Хромолимфотраст
12. Йодолипол.
13. Пропилйодон.
14. Сульфобар.

Диагностические средства для ядерно-магнитой томографии

15. Омнискан (gadodoamide).
16. Магневист (gadopentetic acid).

Другие диагностические средства

17. Индигокармин.
18. Флюоресцен-натрий.
19. Пентагастрин.
20. Рифатироин.

Клинический подход к указанным препаратам разделяет их на “ионные” и “неионные”. Это деление основано на осмолярности указанных продуктов. Ионные препараты состоят из солей натрия, чем и обусловлена высокая осмолярность этих растворов. Высокая осмолярность вводимого раствора может вызывать дополнительные нежелательные гемодинамические эффекты у больного. Поэтому, если имеется выбор, желательно пользоваться неионными рентгенконтрастными диагностическими средствами.

Первое место, исторически, по праву занимает бария сульфат для рентгеноскопии (BaSO4), это белый порошок без запаха и вкуса, нерастворимый в воде и практически нерастворим в органических растворителях и разведенных кислотах и щелочах. Применяют внутрь в виде суспензии в воде как контрастное средство при рентгенологическом исследовании пищевода, желудка и кишечника. Суспензию готовят на дистиллированной воде непосредственно перед применением. [1]

Основную группу продуктов для рентгеновского контрастирования составляют трийодсодержащие препараты. Одним из них есть триомбраст 60% и 76% для инъекций (синонимы урографин, верографин и др.). Применяют триомбраст для рентгенологического исследования кровеносных сосудов и сердца, почек и мочевых путей. В зависимости от выбранного метода исследования триобраст вводят внутривенно или в полости. Выпускается 60% и 76% триомбраст для инъекций в ампулах по 20 мл.

Билигност — йодсодержащий ионный препарат, основное применение — для рентгенологического исследования желчных путей и желчного пузыря. Выпускается в ампулах по 20 мл.

Омнипак — йодсодержащий неионный препарат, менее токсичен, чем другие препараты этой группы. Применяют внутрисосудисто для проведения экскреторной урографии, ангиографии, флебографии. Выпускается во флаконах по 10 или 15 мл.

Ультравист – йодсодержащий неионный препарат. Используется при компьютерной томографии, ангиографии, урографии, флебографии, фистулографии, рентгенографии полостей тела.

Для контрастирования лимфатических узлов во время онкологических операций, применяют хромолимфотраст. Это йодсодержащий препарат. Вводят его через катетер эндолимфатически за неделю до предстоящей операции. Контрастирование позволяет четко обозначить лимфатические узлы и произвести их удаление во время операции.

Йодолипол. Используется для контрастирования трахеобронхиального дерева и при контрастировании матки и маточных труб. Содержит высокий процент йода — от 29 до 31%. Для определения проходимости маточных труб внутриматочно вводят до 4 мл препарата и делают два снимка. Первый — сразу после введения, второй — через 10 минут. Выпускается в ампулах по 5,10 и 20 мл.

Общими для всех йодсодержащих препаратов является следующее:

1. Особые предостережения по применению йодсодержащих препаратов у пациентов всех возрастных категорий касаются определения индивидуальной чувствительности больного к йоду. Для определения чувствительности накануне исследования проводится проба с применением йодсодержащего препарата. Для этого внутривенно или в полость больного, моделируя будущее исследование, вводится контрастное вещество. Обычно вводится до 1 мл вещества. При появлении признаков повышенной чувствительности к препаратам, содержащим йод, появление зуда, крапивницы, отеков, общего недомогания, тахикардии, нарушения дыхания, цианоза и других — применение препарата противопоказано.
2. Все препараты должны использоваться только в клинике, врачами. Больной должен находиться под непосредственным наблюдением опытного медицинского персонала.
3. Все рентгеноконтрастные препараты должны вводиться через специальные катетеры. Введение контраста в артерии выполняется для проведения селективной ангиографии, артериографии, ангиокардиографии, аортографии. В случае контрастирования венозного русла используются обычные венозные катетеры.
4. Препараты йода нельзя смешивать с другими растворами лекарственных средств.
5. Хранить препараты в сухом, прохладном, защищенном от света месте.

Противопоказания к применению препаратов йода. Идиосинкразия к препаратам йода, гипертиреоз, тяжелые поражения паренхимы почек и печени, активный туберкулез, поражения миокарда, шоковые состояния, коллапс, тяжелая стадия гипертонической болезни, общее тяжелое состояние больного, выраженный флебит. Беременность.

Диагностические средства для ядерно-магнитой томографии

Омнискан — неионное парамагнитное средство для ядерно-магнитой томографии головного и спинного мозга. Препарат обеспечивает усиление контрастности и облегчает визуализацию аномальных структур в центральной нервной системе. Это усиление происходит там, где имеет место нарушение гематоэнцефалического барьера. Поэтому введение препарата обеспечивает большую информативность по сравнению с данными томографии до контрастного усиления. Препарат не проникает через неповрежденный гематоэнцефалический барьер. Выпускается во флаконах по 10,15 и 20 мл.

Для проведения томографии с помощью ядерно-магнитого резонанса используют магневист в качестве контрастного вещества для дифференциальной диагностики. Указанный препарат при введении в сосудистое русло способствует изменению интенсивности сигнала при магнито-резонансной томографии и повышает контрастность изображения тканей в патологических очагах. Особенно это важно при диагностике ранних признаков сосудистых изменений и выявлении онкологического процесса в головном или спинном мозге. Выпускается во флаконах по 5, 15 и 20 мл препарата. Вводится под контролем врача внутривенно, в положении больного лежа, непосредственно перед началом томографии. Оптимальное контрастирование наблюдается в течение 45 минут после введения.

Индигокармин. Использование этого красителя основано на его способности выделяться в неизменном виде с мочой, не вызывая нарушения функции почек. За выделением индигокармина следят при помощи цистоскопа. При нормальной функции почек краска после внутривенного введения начинает выделяться из мочеточников через 2–3 минуты, окрашивая мочу в синий цвет. Максимальное выделение отмечается через 6–8 минут. Выпускается в ампулах по 5 мл.

Флюоресцен-натрий. Применяется в офтальмологической практике для выявления поражений роговой оболочки глаза. Вводится внутривенно, быстро. Используется свойство препарата окрашивать пораженные участки в зеленый цвет. Выпускается в ампулах по 5 мл.

Пентагастрин. Используется в качестве сильного стимулятора желудочной секреции для диагностики заболеваний желудка. Является синтетическим аналогом гастрина. Вводится подкожно. После введения препарата секреция усиливается через 5–10 минут и продолжается в течение 1 часа. Выпускается в ампулах по 0,5 мл препарата.

Рифатироин. Является релизинг-фактором тиреотропного гормона. Препарат вызывает высвобождение тиреотропного гормона гипофиза. Используется как средство диагностики различных форм гипотереоза и для оценки гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной системы. Вводится внутривенно, струйно, однократно. В Германии существуют инъекционные и интраназальные формы этого препарата. Выпускается в ампулах в виде сухого вещества с растворителем.

В разделе “Диагностика” немецкого издания “Rote Liste” [3] значится 85 препаратов разделенных на 4 группы:

1. Препараты для определения функционального состояния органов — 15 препаратов.
1.1. Диагностика гормонов (Релизинг-гормон)
1.2. Желчь-, Печень-, Желудок-, Почки — функциональные тесты.
1.3. Другие функциональные тесты.
2. Рентгеноконтрастные вещества — 42 препарата.
2.1. Препараты бария.
2.2. Йодсодержащие препараты
2.2.1. Йодсодержащие препараты для приема per os.
2.2.2. Йодсодержащие препараты для парентерального применения.
3. Тесты для выявления туберкулеза — 7 продуктов.
4. Другие диагностические средства — 21 препарат.

Значительное отличие по сравнению с имеющимися на украинском рынке препаратами состоит в предложении более широкого терапевтического выбора препаратов 1-й и 4-й групп.

Биохимические и иммунологические методы диагностики

Биохимическая диагностика дает возможность врачам идентифицировать специфичность болезни и составить правильное терапевтическое решение. В настоящее время это основной метод постановки диагноза в клинике. Наиболее широко он используется при диагностике инфекционных болезней, онкопатологии и практически во всех сложных клинических случаях. По праву этот метод является основным при создании новых лекарственных препаратов, при проведении научно-исследовательских работ различного профиля. А поле деятельности в этой области огромно. Из 30 тыс. заболеваний, диагностированных у человека, только одна треть может эффективно лечиться.

Яркие примеры клинических задач, которые были решены в последнее десятилетие

Сепсис. В середине 90-х годов была разработала технология, позволяющая проводить раннюю диагностику сепсиса по наличию в крови больного прокальцитонина (коротко PCT). Эта методика позволяет легко узнать начинающийся сепсис и тем самым применить жизненно необходимую терапию.

Сепсис, как правило, диагностируется у нас клинически, что приводит к осложнениям и снижает процент выживания этой категории больных.

Контроль для банков крови и станций переливания крови

Определение уровня неоптерина (neopterin) в заготовленной крови позволяет защитить получателей крови от возможного попадания к ним в кровь специфических или инфекционных агентов донора. Так, в Австрии тест на неоптерин был введен в рамки закона с 1994 года.

Радиоизотопные методы диагностики

Общие характеристики радиоизотопных методов диагностики.

1. Указанные пробы обладают высокой специфичностью и высокой клинической чувствительностью.
2. Многие наборы реактивов для радиоизотопной диагностики содержат сыворотку человека. Хотя этот материал проходит скрининг на отсутствие вирусов гепатита и антител в материале, однако требуется соблюдение осторожности, так как весь материал человеческого происхождения является потенциально зараженным.
3. Радиоизотопные средства должны получаться, покупаться, храниться и использоваться только персоналом, имеющим право работать с радиоактивными препаратами.
4. Покупка, хранение и использование радиоактивных продуктов подчиняется законам страны, в которой происходит применение этих продуктов.
5. Эти реагенты должны распространяться согласно предписанию местных властей.

Принцип выполнения диагностической радиоизотопной пробы рассмотрим на примере количественного определения аутоантител к рецепторам тиреоидстимулирующего гормона (TSH) в сыворотке человека. Вся процедура может быть представлена в 4 последовательных этапах:

1. Берется две пробирки — одна со стандартной сывороткой, другая — с сывороткой пациента, в крови которого имеются антитела к TSH-рецепторам.
2. В обе пипетки добавляется TSH-рецептор. При этом в пробирке со стандартной сывороткой TSH-рецептор остается свободным, а в пробирке с сывороткой пациента TSH-рецептор связывается с антителами, находящимися в сыворотке.
3. В обе пробирки добавляется меченый радиоактивным изотопом тиреоид, стимулирующий гормон. В первой пробирке происходит связывание меченного меткой гормона с TSH-рецептором с образованием прочной связи и высокой радиоактивностью нового соединения. Во второй пробирке, за счет высоко содержания в сыворотке больного антител к TSH-рецепторам, произойдет связывание малого количества меченого гормона со свободными рецепторами, так как большая часть рецепторов уже занята антителами. Как следствие, это даст низкое число связей и малую радиоактивность нового соединения.
4. Осаждение и измерение радиоактивности в осадке.

Высокая радиоактивность осадка говорит о негативной реакции на наличие антител к рецепторам тиреоидстимулирующего гормона (TSH) в сыворотке человека и, наоборот, низкая радиоактивность является доказательством наличия этих антител. С помощью этого метода выявляют иммуногенный тиреотоксикоз. Основная ценность этой методики состоит в возможности дифференцировать иммуногенный тиреотоксикоз и гипертиреоз.

Все большую популярность получает люминесцентная диагностика как альтернатива радиоизотопным методам. Это связано с тем фактом, что чувствительность методов люминесцентного анализа стала сравнима с радиоизотопными методами, стоимость этого исследования ниже, и, что не менее важно, люминесцентная микроскопия не требует соблюдения строгих норм радиационной безопасности.

Диагностическая процедура с использованием люминесцентной микроскопии в своей основе очень похожа на радиоиммунный метод диагностики. Используется сыворотка исследуемого больного. Эту сыворотку метят люминесцентными метками, которые имеют высокую специфичность к предполагаемому агенту. Происходит связывание люминесцентной метки с агентом в плазме крови, и специалист наблюдает этот эффект с помощью люминесцентного микроскопа, или аппарат выдает показатели теста на экран.

Оборудование для выполнения радиоизотопных и люминесцентных исследований

Оборудование представлено самыми различными конфигурациями — от приборов для ручного выполнения анализов до полных автоматов с выдачей распечатки по результатам анализа. К сожалению, большинство фирм строит “закрытые” системы — под свои реактивы. Это ставит лаборатории в полную зависимость от поставок расходных материалов.

Контроль качества, безопасность биологических и иммунологических продуктов

Контроль качества касается как людей, так и оборудования и соответствует требованиям стандарта DIN EN ISO 9001. Гарантия качества является интегральной частью всех процессов производства диагностических препаратов. Ресурсы, технология и продукция постоянно находятся под критическим надзором. Это касается и персонала, который поддерживает продолжающийся процесс контроля качества как на производстве, так и в исследованиях.

Обращение с опасными субстанциями, вопросы упаковки продуктов и переработка отходов производства являются зонами особого внимания, где контроль передается из рук в руки и усилия направлены на не допущение повреждающего действия на окружающую среду.

Опухолевые маркеры. Еще на заре развития онкологии гистологами было замечено, что опухолевые клетки внешне очень напоминают клетки эмбриона. С тех пор прошло много времени до того момента, когда было доказано, что специфические вещества, имеющие место у эмбриона, являются маркерами опухолей у взрослых людей. Известно более двух сотен опухолевых маркеров — это метаболиты, гормоны, ферменты и различные антигены, представленные гликолипидами, гликопротеинами и др. Так, например, маркер СА 72-4 обладает высокой специфичностью и используется для диагностики рака желудка (вероятность почти 100%) [5], бронхогенного рака легкого, рака яичников.

Биочипы

Разработка и применение биологических микрочипов стало заметной тенденцией в современной биологии, биотехнологии и медицине. Основное преимущество биологических микрочипов, по сравнению с обычными аналитическими средствами,— возможность массового (массивного) параллельного анализа. В настоящее время появилась возможность создания биочипов под конкретную задачу. Разработаны биочипы, которые в отличие от известных решений позволяют иммобилизировать олигонуклеотиды большей длины (на 30–40 оснований). Современный уровень развития биотехнологии дает возможность изготовить матрицу, состоящую из ДНК-зондов. Используя матрицу, состоящую из антигенов (или даже целых клеток бактерий и вирусов), известных в настоящее время, имеется возможность получать микрочипы на все инфекции. Применение технологии тотального мечения антител в этих микрочипах дает возможность, например, определить по 30 мкл сыворотки крови больного наличие или отсутствие в крови инфекционного агента. Кроме того, появилась возможность изготавливать микрочип на все онкомаркеры, а также для скрининга моноклональных антител, для поиска новых лекарственных препаратов и т. д.

Принцип применения биочипа состоит в следующем:

1. Иммобилизация агентов на матрице чипа (например, опухолевые маркеры)
2. Подготовка и тотальное мечение сыворотки больного.
3. Нанесение меченной сыворотки на биочип.
4. Устранение с чипа остатков сыворотки.
5. Сканирование. Используется счетчик фотонов, который сканирует свечения в тех местах, где произошло связывание меченной сыворотки и агента (опухолевого маркера, в нашем случае) в ячейке микрочипа.
6. Так как нам заранее известно, какие вещества и в какой последовательности нанесены в ячейки чипа, поэтому свечение в ячейке, где произошло связывание позволяет определить агент.

Широкий спектр практического применения биочипов привел к тому, что потенциальными их покупателями являются биотехнологические и фармацевтические компании, диагностические медицинские центры, военные ведомства, лаборатории, госпитали, клиники и университеты.

Анализ рынка биочипов [6] показывает, что рынок биочипов с 12 миллионов в 1997 году вырос до 184 миллионов долларов в 2000 году и оценивается в 632 миллиона долларов к 2005 году. Тенденция к росту объема продаж объясняется тем, что, по данным аналитиков, наибольшая потребность в биочипах в развитых странах существует в фармацевтической промышленности. В этой отрасли промышленности протеиновые чипы и ДНК-чипы обеспечивают фармацевтическим компаниям новые технологии, которые позволяют упростить и удешевить процесс разработки новых лекарственных средств. В сравнении с существующей технологией, при которой стоимость скрининга лекарств для целевого единичного анализа составляет от 1 до 2 долларов США, использование биочипов дает возможность снизить стоимость одного исследования до 0,0001 доллара США. В медицинской диагностике и научно-исследовательских центрах биочипы будут использоваться для изучения экспрессии генов и биологических механизмов.

Существующий рынок биочипов на 94% представлен ДНК-чипами, а оставшиеся 6% занимают протеиновые чипы. В 2000 году появились лабораторные чипы, удельный вес которых к 2005 году составит 18%. Ожидается, что на этот же период времени доля протеиновых чипов составит 10% , а чипов ДНК — 72% [6]. При этом ожидается значительное усовершенствование уже существующих чипов.

Особо требуется отметить тот факт, что революционные технологии биочипов приводят к сближению многих отраслей знания. Это открывает новые возможности для медицины, генной инженерии, фармацевтической промышленности, производства реагентов и специального оборудования.

К сожалению, нам пока остается только со стороны наблюдать за этими процессами, прекрасно понимая, что отставание в этой области крайне неблагоприятно скажется на всем медицинском прогрессе в нашей стране.

Литература

1. Основы клинической диагностики. Под редакцией профессоров А. М. Левина и В. К. Высоковича. Издание Товарищества “Новое в Медицине”.— С.-Петербург, 1911.
2. Машковский М. Д. Лекарственные средства. В двух томах. Издание тринадцатое, новое, 1997.
3. “VIDAL”, 1996.
4. “Rote Liste 1997”. ECV. Edition Cantor, Aulendorf/Wurtt.
5. Биохимические анализы в клинике. Справочник. Лифшиц В.М., Сидельникова В. И.— М.: МИА, 1998.— 303 с.
6. Strategic Business Analysis. Strategic Management Consulting, Inc. Foster City, CA, 2000 г.