Г.А. Тихонова1, О.В. Котов2, А.А. Маркин3

1–3 ФГБУН Государственный научный центр Российской Федерации –
Институт медико-биологических проблем Российской академии наук (Москва, Россия)

Постановка проблемы. Актуальной задачей современной медицинской науки является поиск средств, обеспечивающих диагностику и прогноз состояния организма человека при различных патологиях, оценку эффективности терапевтических мероприятий, а также мониторинг донозологических процессов, имеющих предиктивное значение. Такими средствами стали биомаркеры – специфично и количественно определяемые объективные индикаторы физиологических и патологических процессов в организме на разных уровнях его интеграции. Несмотря на то, что биомаркеры широко используются в клинической, экспериментальной, авиакосмической, морской, экологической, спортивной, возрастной медицине, медицине катастроф, фармакологии и многих других отраслях, настоятельной необходимостью является разработка и внедрение новых, высокоинформативных биомаркеров с учетом вызовов, стоящих перед человечеством.

Цель работы – систематизация имеющихся данных о различных классах биомаркеров и возможностях их применения в интересах медико-биологических наук, а также в практике клинической медицины.

Результаты. На основе имеющейся международной классификации показано все множество категорий биомаркеров в медико-биологической и клинической версиях. Определены их свойства и области применения. Сделан акцент на возможностях применения биомаркеров в медицине.

Практическая значимость. Данные, представленные в обзоре, могут послужить базисом для планирования медико-биологических, клинических и фармакологических исследований в части оценки и прогнозирования эффектов изучаемых феноменов.

Тихонова Г.А., Котов О.В., Маркин А.А. Биомаркеры как инструмент медико-биологического мониторинга и контроля (Обзор литературы. Часть 1) // Технологии живых систем. 2023. T. 20. № 2. С. 18-26. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700997-202302-02

1. Biologic markers in reproductive toxicology. Washington, DC: The National Academy Press. 1989. 420 p.
2. Biomarkers Definition Working Group. Biomarkers and surrogate endpoints: preferred definitions and conceptual framework // Clinical Pharmacology and Therapeutics. 2001. V. 69. № 3. P. 89–95.
3. Biomarkers and risk assessment: concepts and principles. IPCS. Environmental health criteria 155. Geneva: WHO. 1993. 82 p.
4. Маркова О.Л., Шилов В.В., Кузнецов А.В., Метелица Н.Д. Сравнительная оценка подходов к проблеме биомониторинга здоровья человека отечественных и зарубежных исследователей (обзор литературы) // Гигиена и санитария. 2020. Т. 99.
   № 6. С. 545–550.
5. Пономарёва Н.Ю., Митьковский В.Г., Ямпольская Е.Н., Кочетков А.В. Генетические исследования для медицины экстремальных ситуаций (обзор литературы) // Медицина экстремальных ситуаций. 2017. Т. 4. № 62. С. 63–74.
6. Зайцева Н.В., Землянова М.А., Чащин В.П., Гудков А.Б. Научные принципы применения биомаркеров в медико-экологических исследованиях (обзор литературы) // Экология человека. 2019. № 9. С. 4–14.
7. Hess S., Ozoux M.L., Gerl M. Biomarker Definition and Validation During Drug Development // Vogel H.G., Maas J., Gebauer A. (eds) Drug Discovery and Evaluation: Methods in Clinical Pharmacology. Berlin: Springer. 2011. Р. 223—244.
8. Dancey J.E., Dobbin K.K., Groshen S., Jessup J.M. et al. Guidelines for the development and incorporation of biomarker studies in early clinical trials of novel agents // Clin. Cancer Res. 2010. V. 16. № 6. P. 1745—1755.
9. Strimbu K., Tavel J.A. What are Biomarkers? // Current Opinion in HIV and AIDS. 2010. V. 5. № 6. P. 463–466.
10. Atkinson A.J., Colburn W., Degrutta V. et al. Biomarkers and surrogate endpoints: preferred definition and conceptual framework // Clin. Pharmacol. Ther. 2001. V. 69. № 3. P. 89–95.
11. Дон Е.С., Тарасов А.В., Эпштейн О.И., Тарасов С.А. Биомаркеры в медицине: поиск, выбор, изучение и валидация // Клиническая лабораторная диагностика. 2017. V. 62. № 1. Р. 52–59.
12. Wang J., Balu N., Canton G. et al. Imaging biomarkers of cardiovascular disease // J. Magn. Reson. Imaging. 2010. V. 32. № 2. P. 502–515.
13. Çintesun E., Akar S., Gul A., Çintesun F.N.I. et al. Subclinical inflammation markers in hyperemesis gravidarum and ketonuria: A case-control study // J. Lab. Physicians. 2019. V. 11. № 2. P. 149–153.
14. Cowie M.R., Struthers A.D., Wood D.A., Coats A.J. et al. Value of natriuretic peptides in assessment of patients with possible new heart failure in primary care // The Lancet. 1997. V. 350. № 9088. P. 1349–1353.
15. Anderson J.L., Adams C.D., Antman E.M., Bridges C.R. et al. ACC/AHA 2007 Guidelines for the management of patients with unstable angina/non-ST-elevation myocardial infarction // Journal of the American College of Cardiology. 2007. V. 50. № 7. P. e1–e157.
16. Wang J., Tang B., Liu X., et al. Increased monomeric CRP levels in acute myocardial infarction: a possible new and specific biomarker for diagnosis and severity assessment of disease // Atherosclerosis. 2015. V. 239. № 2. P. 343–349.
17. Сабиров И.С., Муркамилов И.Т., Фомин В.В., Сабирова А.И. Прогностическое значение D-димера в развитии тромбоэмболических осложнений при новой коронавирусной инфекции (COVID-19) // The Scientific Heritage. 2021. V. 60. № 2. P. 38–46.
18. Минязева Р.К., Баталова Г.Ю., Сахаутдинова И.В., Гилязова И.Р. Геномные и протеомные маркеры и перспективы их использования при раке шейки матки // Креативная хирургия и онкология. 2021. T. 11. № 2. C. 166–173.
19. Сокова Е.А., Архипов В.В., Мазеркина И.А., Муслимова О.В. Некоторые аспекты оценки лекарственного поражения почек // Безопасность и риск фармакотерапи. 2020. T. 8. № 3. C. 123–133.
20. De Jong E., van Oers J.A., Beishuizen A., et al. Efficacy and safety of procalcitonin guidance in reducing the duration of antibiotic treatment in critically ill patients: a randomised, controlled, open-label trial // Lancet Infect Dis. 2016. V. 16. P. 819–827.
21. Приказ МЗ РФ № 520н об утверждении критериев качества оценки медицинской помощи от 15 июля 2016 года.
22. Клинические рекомендации МЗ РФ. Внебольничная пневмония у взрослых. 2021. 126 c.
23. Клинические рекомендации МЗ РФ. Воспалительные болезни женских тазовых органов. 2021. 46 c.
24. Coppé J.P., Desprez P.Y., Krtolica A., Campisi J. The senescence-associated secretory phenotype: the dark side of tumor suppression // Ann. Rev. Pathol. 2010. № 5. P. 99–118.
25. Несмиянов П.П., Джайн М., Рахматуллин Т.И., Буравлева К.В., Середенина Е.М., Самоходская Л.М. Цитокиновый профиль эритроцитов периферической крови пациентов с ишемической болезнью сердца и хронической сердечной недостаточностью // Технологии живых систем. 2022. T. 19. № 4. С. 33–41.
26. Chinta S.J., Woods G., Rane A., Demaria M. et al. Cellular senescence and the aging brain // Exp. Gerontol. 2015. V. 68. P. 3–7.
27. Артемьева О.В., Ганковская. Л.В. Воспалительное старение как основа возраст-ассоциированной патологии // Медицинская иммунология. 2020. T. 22. № 30. C. 419–432.
28. Ciaccio M., Agnello L. Biochemical biomarkers alterations in Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) // Diagnosis (Berl). 2020. V. 7. № 4. P. 365–372.
29. Yang Z., Shi J., He Z., et al. Predictors for imaging progression on chest CT from coronavirus disease 2019 (COVID-19) patients // Aging. 2020. V. 12. P. 6037–6048.
30. Гончарова А.Г., Тихонова Г.А., Гончаров И.Н. Роль кардиальных маркеров в диагностике сердечно-сосудистых заболеваний после перенесенного SARS-CoV-2 // Технологии живых систем. 2022. T. 19. № 4. С. 42–51.
31. Santoso A., Pranata R., Wibowo A., et al. Cardiac injury is associated with mortality and critically ill pneumonia in COVID-19: a meta-analysis // Am. J. Emerg. Med. 2021. V. 44. P. 352–357.
32. Zagidullin N., Motloch L.J., Gareeva D., et al. Combining Novel Biomarkers for Risk Stratification of Two-Year Cardiovascular Mortality in Patients with ST-Elevation Myocardial Infarction // J. Clin. Med. 2020. V. 9. № 2. P. 550.
33. Чаулин А.М., Дупляков Д.В. Биомаркеры острого инфаркта миокарда: диагностическая и прогностическая ценность. Часть 2 (обзор литературы) // Клиническая практика. 2020. T. 11. № 4. C. 70–82.
34. Chaulin A.M., Duplyakov D.V. MicroRNAs in Atrial Fibrillation: Pathophysiological Aspects and Potential Biomarkers // International Journal of Biomedicine. 2020. V. 10. № 3. P. 198–205.
35. Jiwei Gu, Chunlian Liu, Yun Wang, Zhenghao Huo. miRNA and Cardiac Hypertrophy // Science Insights. 2019. V. 28. № 1. P. 17–24.
36. Метельская В.А., Гуманова Н.Г. Валидные кардиоспецифические биохимические маркеры. Часть I // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2020. Т. 19. № 4. С. 2573–2629.
37. Лихоносов Н.П., Аюб А.Х., Бабенко А.Ю., Боровец С.Ю. Роль ингибина в регуляции сперматогенеза и его клиническая значимость при мужском бесплодии // Урологические ведомости. 2019. Т. 9. №. 1. С. 39–45.
38. Шай А.Н., Федулова М.В., Квачева Ю.Е., Шигеев С.В. и др. Значение белков-маркеров нервной ткани для морфологической диагностики черепно-мозговой травмы // Судебно-медицинская экспертиза. 2017. Т. 60. № 4. С. 40–45.
39. Roberts R.A., Aschner M., Calligaro D. et al. Translational biomarkers of neurotoxicity: Health and Environmental Sciences Institute perspective on the way forward // Toxicol. Sci. 2015. V. 148. № 2. P. 332–340.
40. O’Callaghan J.P., Sriram K. Glial fibrillary acidic protein and related glial proteins as biomarkers of neurotoxicity // Expert Opin. Drug Saf. 2005. V. 4. № 3. 433–442.
41. Осипова Т.В., Бухман В.М. Биомаркеры трансляционной медицины // Российский биотерапевтический журнал. 2018. Т. 17. № 1. С.6–13.
42. Roberts R.A., Aschner M., Calligaro D. et al. Translational biomarkers of neurotoxicity: Health and Environmental Sciences Institute perspective on the way forward // Toxicol. Sci. 2015. V. 148. № 2. P. 332–340.
43. Кочетов А.Г., Лянг О.В., Жирова И.А. и др. Лабораторные исследования в медицине // Терапевтический архив. 2020. Т. 92. № 4. С. 4–8.