Летучие соединения в выдыхаемом воздухе человека: критический обзор и метаанализ

Летучие соединения, содержащиеся в выдыхаемом воздухе человека, отражают внутренние процессы организма. Опубликовано множество исследований, связывающих отдельные компоненты выдыхаемого воздуха с заболеваниями, однако диагностическое применение остается ограниченным, отчасти из-за непоследовательной и противоречивой идентификации биомаркеров выдыхаемого воздуха. Поэтому требуются новые подходы для выявления эффективных целей биомаркерного поиска. В настоящей работе летучие органические соединения, описанные в литературе для четырех метаболически и физиологически различных заболеваний, были идентифицированы и сгруппированы в химические функциональные группы (например, метилированные углеводороды или альдегиды; на основе известных метаболических и ферментативных путей), чтобы поддержать поиск биомаркеров и дать новое представление об уже имеющихся данных. При использовании этого подхода к функциональной группировке анализ главных компонент удвоил объясняющую способность с 19,1% до 38% по сравнению с подходом, основанным на отдельных соединениях. Случайный лес и линейный дискриминантный анализ показали точность классификации рака 93%. Этот обзор и метаанализ дают представление о будущем дизайне исследований, выявляя функциональные группы летучих соединений, ассоциированные с заболеваниями. Учитывая сложность организма человека и вариабельность методологических и аналитических подходов, эта работа показывает, что для повышения точности и успешности диагностических исследований и их практического применения более эффективен набор целевых функциональных летучих биомаркеров, а не отдельные биомаркерные соединения.