بایومارکر چیست؟

بنا به تعریف موسسه ملی بهداشت آمریکا، بایومارکر (نشانگر زیستی) یک شاخص قابل اندازه گیری از وجود بیماری یا شدت آن است. در حالت کلی تر بایومارکر را می توان هر عاملی دانست که بتوان از آن به عنوان یک شاخص تعیین بیماری یا تعیین وضعیت فیزیولوژیک ارگانیسم استفاده کرد.

به بیان دقیق تر بایومارکر، تغییر در وضعیت (state) یک پروتئین است که این تغییر خود نشانگر وجود یک بیماری، ریسک پیشرفت یک بیماری و یا مثلا میزان تاثیر یک درمان خاص برای یک بیماری می باشد.

به عنوان مثالی آشنا بالا رفتن تب یک نشانگر برای سرماخوردگی و یا فشار خون بالا نشان گر احتمال وقوع سکته قلبی قلمداد می شود.

چرا از بایومارکرها استفاده می شود؟

بایومارکرها می توانند کاربردهای متنوعی داشته باشند: تشخیص زودرس، سنجش پیشرفت بیماری و انتخاب بهترین متد درمان.

در یک تقسیم بندی کلی، بایومارکرها را می توان به دو دسته کلی: (1) بایومارکرهای مرتبط با بیماری (disease related) و (2) بایومارکرهای مرتبط با دارو (drug related) تقسیم نمود.

بایوماکرهای مرتبط با بیماری خود به دسته های زیر تقسیم می شوند.بایوماکرهای پیش بینی درمان (predictive biomarkers) که نشانگری برای احتمال میزان اثرگذاری یک درمان خاص است.بایومارکرهای تشخیصی (diagnostic biomarkers) که احتمال وجود یک بیماری در شخص را تشخیص می دهند.

بایومارکرهای پیش بینی گسترش بیماری (prognostic biomarkers) که فارغ از نوع درمان انتخابی، احتمال میزان گسترش بیماری را بررسی می کنند.در نقطه مقابل، بایومارکرهای مرتبط با دارو (drug related) این احتمال را بررسی می کند که درمان انتخابی بر یک بیمار خاص چه تاثیری خواهد گذاشت.

چه بایومارکری، را می توان بایومارکر مناسب دانست؟

از دید علمی هر نشانگری که نتایج دقیقی(promising result) را در اختیار درمانگر قرار دهد، می تواند بایومارکر مناسبی باشد. اما به لحاظ کاربردی، می توان پارامترهایی مثل:

در دسترس بودن و قابل شناسایی مستقیم در ارگان ها یا غیر مستقیم در بزاق، خون، عرق و تنفس شخص قابلیت اندازه گیری آسان و نهایتا قابلیت کمی کردن اندازه گیری انجام شده با احتمال مورد نظر درمانگر (مثلا وقوع بیماری) را می توان مواردی دانست که یک بایومارکر را مناسب بدانیم.

بایومارکر در سیگنال مغزی (EEG)

پس از تردیدهای بسیار و آزمون و خطای طولانی، بالاخره استفاده از بایومارکرها در تشخیص اختلالات روانی به رسمیت شناخته شد. کتاب مرجع The Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders در چاپ ششم صراحتا اشاره می کند:

” تشخیص اختلال روانی نه فقط از طریق معاینه بالینی که با دانستن این که کدام سیستم مغزی دچار مشکل عملکرد شده است، هم ممکن است”.

بایومارکرهای سیگنال مغزی (EEG) راهی غیر تهاجمی و ارزان برای تشخیص یک سری اختلالات روانی در اختیار درمانگران می گذارد. به عنوان مثال در اختلالی مانند آلزایمر ، سیگنال EEG می تواند اطلاعات ارزشمندی درباره دینامیک مغز در اختیار درمانگر قرار دهد. از همین رو بایومارکرهای سیگنال مغزی می توانند نشانگر مناسبی برای تشخیص آلزایمر باشند. آلزایمر با تخریب سلول های مغزی که فعالیت طبیعی مغز را تحت تاثیر قرار می دهد، باعث عوارضی مانند تخریب حافظه و مشکلات شناختی برای شخص می شود. تاثیر آلزایمر بر سیگنال های مغزی به صورت هایی مانند کاهش سرعت EEG، کاهش همبستگی سیگنال ها (Signal Coherence)، و کاهش EEG complexity خود را نشان می دهد.همان طور که در این مثال مشخص است، بایومارکرهای مبتنی بر سیگنال مغزی می توانند در تشخیص آلزایمر موثر باشند.

به همین صورت طیفی از اختلالات بایومارکر مربوط به خود را در سیگنال مغزی دارند که می توان پس از گرفتن سیگنال مغزی کنترل نمود که وضعیت فرد درباره آن اختلال به چه صورت است.