“Новая кровь”: топ-инноваций на рынке исследования мочи

Моча — это новая кровь. Под таким слоганом продвигает свои тест-наборы для исследования мочи один из зарубежных стартапов. Тенденция подмечена верно: все больше компаний используют именно этот биоматериал для диагностики самых различных состояний, а также создают решения, позволяющие пациентам навсегда позабыть про баночки для анализов. При этом сегодня анализ мочи является вторым наиболее часто проводимым диагностическим тестом в мире. 

“Умные” туалеты

Китайский стартап Geometry Healthcare выпустил "умное" сиденье для унитаза Synsol: с помощью биочипов и специальных алгоритмов оно непрерывно отслеживает около 30 параметров мочи и кала. Synsol может использоваться совместно членами семьи, поскольку пользователи идентифицируются с помощью приложения или пульта дистанционного управления.

Образцы мочи и кала снимаются на видео и затем обрабатываются набором алгоритмов, которые могут отличать нормальную “уродинамику” (включая скорость потока, время потока и общий объем) и консистенцию кала от тех, которые являются нездоровыми.

В устройстве также используются тест-полоски для более предметного анализа, включая количество лейкоцитов, уровень общего белка и многое другое.

В компании говорят, что их детище — "всего лишь датчик". Конечная цель стартапа — создать платформу управления здравоохранением, основанную на данных о человеческом организме, и создать замкнутую систему профилактики и контроля заболеваний.

Компания планирует запустить тестирование на месте оказания медицинской помощи, и создать товары для дома, такие как умное зеркало, которое проверяет состояние кожи, и умная зубная щетка, которая измеряет концентрацию мочевой кислоты в слюне.

Схожее направление развивает немецкая компания Medipee: медицинское устройство для измерения параметров мочи непосредственно в туалете. Среди прочего оно ведет дневник мочеиспускания пациента без его участия, что повышает точность данных.

Аналогичная идея пассивного и неинвазивного анализа мочи заложена и в устройстве Olive KG. Сбор данных происходит каждый раз, когда человек пользуется унитазом. 

Облачная система искусственного интеллекта Olive рассчитывает концентрации молекул с использованием запатентованных алгоритмов, анализирует и отслеживает собранные данные, а также предупреждает пользователя о любых изменениях или аномалиях.

Система генерирует информацию о эритроцитах, белке, кетонах, креатинине и других характеристиках мочи, таких как объем, давление и цвет. Затем данные обрабатываются в облаке для выявления биомаркеров таких состояний, как камни в почках, инфекции мочевыводящих путей и даже надвигающаяся сердечная недостаточность.

Если какие-либо проблемы требуют немедленного внимания или обнаруживается появление симптомов, система отправляет предупреждение лицу, осуществляющему уход.

На данный момент компания собрала 4 млн долларов и планирует расширить свое сотрудничество с учреждениями для престарелых, амбулаторными учреждениями и поставщиками телемедицины в Европе. Olive Diagnostics находится на этапе предварительной подачи заявки FDA для США.

Смартфон в помощь

Израильский стартап Healthy.io тоже позволяет пользователям сдавать анализы мочи дома. Он использует технологии распознавания изображений и искусственного интеллекта для преобразования камеры смартфона в сканер, чтобы анализировать тест-полоски мочи с клинической точностью. Компания предоставляет наборы для тестирования через партнеров в области здравоохранения в Израиле, США и Великобритании для пациентов, которые затем загружают результаты в приложение для просмотра их врачами. 

Healthy.io первой в мире получила одобрение Управления по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) США на камеру смартфона, используемую в качестве медицинского устройства, которое сравнимо с лабораторным сканером.

Доступный онкоскрининг

Целый ряд научных коллективов изучают возможности использования анализов мочи для скрининга онкозаболеваний.

Так, согласно новому исследованию ученых Университета Нагои в Японии, с помощью анализа мочи можно определить человека с опухолью головного мозга — независимо от ее размера или злокачественности — со 100% точностью. 

Неинвазивный характер теста и простота в обращении могут помочь в раннем выявлении и лечении агрессивных опухолей головного мозга, которые остаются в основном незамеченными до появления симптомов и становятся слишком большими, чтобы их можно было удалить хирургическим путем. Все это в конечном счете улучшает выживаемость пациентов. 

“Жидкая биопсия на основе мочи не была полностью изучена у пациентов с опухолями головного мозга, потому что ни одна из традиционных методик не может эффективно извлекать микроРНК из мочи, поэтому мы решили разработать устройство, способное это сделать”, — говорится в заявлении Ацуши Нацумэ, одного из авторов исследования.

Новый тест команды показал, что микроРНК, “рожденные” в опухолях головного мозга, могут попадать в мочу и существовать “в стабильном состоянии”, предполагая, что есть и другие способы, помимо дорогостоящей компьютерной томографии или МРТ, обнаружить рак мозга “пока не стало слишком поздно”.

А вот домашнее портативное устройство, придуманное испанским инженером Джудит Бенет, Blue Box предназначено для скрининга образцов мочи на наличие рака молочной железы. Создательница “синей коробки” позиционирует ее как альтернативу болезненной и не всегда доступной маммографии. 

Компания, основанная в январе прошлого года, находится в процессе научной проверки. Идея заключается в том, чтобы поместить образец мочи в коробку стоимостью 80 долларов, проанализировать биообразец с помощью алгоритма машинного обучения (этот алгоритм сейчас обучается) и отправить результаты теста на телефон пользователя примерно через 30 минут. При этом пока компания не сообщает, какие биомаркеры рака она конкретно использует. 

Стартап заявляет, что его алгоритм можно точно классифицировать метастатический рак молочной железы в 95% случаев. Сейчас Blue Box проходит клинические испытания в двух университетских больницах в Испании. 

Тем временем miR Scientific создала miR Sentinel™, диагностикум, который может по одному образцу мочи определить молекулярные признаки рака предстательной железы, классифицировать степень тяжести или степень риска злокачественного новообразования. Запатентованная высокопроизводительная технология основана на анализе малых некодирующих РНК (sncRNAs), выделенных из экзосом мочи, и была продемонстрирована в клинических исследованиях для выявления и классификации клинически значимого рака предстательной железы с точностью более 90%. 

Основываясь на этих результатах, FDA присвоило miR Sentinel™ статус прорывного устройства.

В ближайшее время miR Scientific внедрит свою технологию в Сингапуре, где рак предстательной железы является вторым по распространенности типом рака среди мужчин. По данным Сингапурского онкологического общества, у каждого четвертого пациента диагностируется прогрессирующее заболевание с дорогостоящими и неблагоприятными исходами. Внедрение простого скринингового инструмента должно изменить ситуацию в лучшую сторону. 

Автоматизировать проверку

В этой же стране планируют внедрить и другое изобретение, связанное с анализом мочи. Речь идет о так называемой Тюремной автоматизированной системе проверки на наркотические вещества.

Сегодня Управление исправительных учреждений Сингапурской пенитенциарной службы проводит около 5 тыс. анализов мочи в месяц. Их должны сдавать лица, осужденные за наркопреступления и отбывающие заключительную часть наказания на свободе. Надзиратели должны вручную зарегистрировать поднадзорных, затем проконтролировать процесс мочеиспускания и только после этого проверить образцы на содержание наркотиков. Автоматизированная система позволяет разгрузить сотрудников тюрем и сократить их участие в процедуре. 

При входе в передвижной туалет радужная оболочка глаза поднадзорного сканируется для подтверждения его личности, далее он, следуя инструкциям, которые подаются голосом, и видеоруководству собирает мочу в емкость, которая закреплена в писсуаре (около 95% наркопреступников — мужчины).

В передвижном туалете нет камер, но есть датчики, которые способны обнаружить любые попытки подмены биообразцов. Моча сразу же анализируется, а результаты записываются и сохраняются автоматически. Весь процесс занимает около 10 минут.

Писсуар автоматически промывается, чтобы предотвратить загрязнение образца мочи, для следующего пользователя.

Ожидается, что испытание мобильного туалета начнется в сентябре этого года в Центре общественного надзора парка Селаранг. В случае успеха его хотят распространить по всему острову, чтобы обеспечить большее удобство для поднадзорных, проходящих реабилитацию в обществе.

По оценкам BusinessWire, рынок анализа мочи достигнет 5,9 млрд долларов к 2028 году. Его стоимость в 2021 года составляла 4 млрд долларов. Таким образом, ожидается, что он вырастет в среднем на 5,6% с 2021 по 2028 год. Рост рынка объясняется такими факторами, как растущее бремя инфекций мочевыводящих путей, диабета и заболеваний почек, а также возрастных заболеваний.

Корреспондент МВ и ФВ Екатерина Погонцева специально для evercare.ru