Evolving diagnostics of myocardial infarction: Differentiating acute and chronic cTnT elevations with improved assay - Aalto, Rami (fi=Turun yliopisto|en=University of Turku|, 2026)
Cardiovascular diseases (CVD) are the most common cause of death and coronary artery disease is the most prevalent CVD. In addition to morbidity and death, atherosclerotic cardiovascular disease produces major economic burden in society which is a combination of treatment costs and productive years lost. Atherosclerotic cardiovascular disease may lead to myocardial infarction (MI) where occlusion of coronary blood flow leads to myocardial ischemia and necrosis. Electrocardiography (ECG) is commonly utilized to rapidly identify ST-elevation myocardial infarction (STEMI). During non-ST-elevation myocardial infarction (NSTEMI) ECG changes can be inconclusive and further biomarker tests are warranted. Nowadays, cardiac troponins (cTn) are the preferred biomarkers of myocardial damage. Unfortunately, both cardiac troponin I (cTnI) and cardiac troponin T (cTnT) assays currently utilized are unable to differentiate between cTn elevation induced by MI and non-MI conditions, such as end-stage renal disease (ESRD). Intact or almost intact forms of cTnT (long cTnT) show improved specificity for MI when differentiating between chronic and acute cTnT elevation. To measure long cTnT reliably, highly sensitive assay is needed. The assay sensitivity can be enhanced by improving the properties of the labels used in the immunoassay. In this thesis, the first immunoassay targeting long forms of cTnT was developed, evaluated for its performance and clinically evaluated with MI and ESRD patients treated at the Turku University Hospital. The assay was compared to the 5th gen Roche Elecsys hs-cTnT assay. In addition, the stability of the sample matrix was evaluated in the context of the novel assay. The thesis also includes synthesis and characterization of novel europium chelate labels for time-resolved fluorescence immunoassays. The long cTnT immunoassay was successfully developed and evaluated. For the first time ever, it was clinically demonstrated that an assay targeting intact or almost intact cardiac troponin T could differentiate between cTnT elevation in MI and ESRD. The novel method clinically outperformed Elecsys hs-cTnT in this regard, especially by utilizing long/total cTnT ratio in the early hours of MI. Additionally, three new europium labels were successfully synthesized and characterized.

Sydäninfarktin kehittyvä diagnostiikka; kroonisen ja akuutin cTnT-pitoisuuden erottaminen parannetulla mittausmenetelmällä Sydän- ja verisuonitaudit ovat maailmanlaajuisesti yleisin kuolinsyy ja sepel valtimotauti niiden yleisin muoto. Ateroskleroottinen sepelvaltimotauti aiheuttaa sairastavuuden ja kuolleisuuden lisäksi huomattavia taloudellisia rasitteita, jotka koostuvat hoitokustannuksista ja menetetyistä työvuosista. Sepelvaltimotauti voi johtaa sydäninfarktiin, jossa sepelvaltimon tukkeuma aiheuttaa sydänlihaksen iskemiaa ja nekroosia. Elektrokardiografia on keskeinen menetelmä ST-nousuinfarktin tunnistamisessa. Ei-ST-nousuinfarktissa (NSTEMI) EKG-muutokset voivat kuitenkin olla epäselviä ja diagnoosi perustuu tällöin usein sydänperäisten troponiinien (cTn) mittaamiseen. Nykyiset kaupalliset määritykset eivät kykene erottamaan sydäninfarktin aiheuttamaa cTn-pitoisuuden nousua muista ei-infarktiperäisistä tiloista, jotka aiheuttavat kohonneita cTn-pitoisuuksia. Ehjä tai lähes ehjä troponiini (pitkä cTnT) osoittaa parempaa spesifisyyttä sydäninfarktille kyeten erottamaan krooniset ja akuutit cTn nousut. Pitkän cTnT:n mittaaminen edellyttää erittäin herkkää menetelmää, jonka suorituskykyä voidaan tehostaa parantamalla käytettyjen leimamolekyylien ominaisuuksia. Tässä väitöskirjassa kehitettiin uusi immunomääritys, joka tunnistaa sydän peräisen troponiini T:n pitkät muodot. Menetelmän kliininen toiminta arvioitiin Turun yliopistollisessa keskussairaalassa hoidettujen sydäninfarkti ja ESRD - potilaiden avulla. Määritystä verrattiin 5. sukupolven Roche Elecsys hs-cTnT määritykseen. Lisäksi tutkittiin näytematriisin säilyvyyttä ja menetelmä arvioitiin CLSI:n ohjeistuksen mukaisesti. Väitöskirjaan sisältyi myös uusien aikaerotteisten fluoresenssi europiumkelaattileimojen synteesi ja karakterisointi. Tässä väitöskirjatutkimuksessa kehitettiin ja arvioitiin ensimmäinen troponiinin pitkiä muotoja mittaava immunomääritys ja kyettiin kliinisesti osoittamaan ensim mäistä kertaa, että määritys, joka tunnistaa ehjän tai lähes ehjän sydänperäisen troponiini T:n, kykenee erottamaan toisistaan sydäninfarktissa ja munuaistaudissa havaittavan cTn-pitoisuuden. Kehitetty menetelmä suoriutui näiden potilasryhmien erottelusta paremmin kuin Elecsys hs-cTnT, varsinkin kun hyödynnettiin pitkän ja kokonaistroponiinin suhdetta infarktin alussa. Lisäksi kolme uutta europium vasta aineleimaa onnistuttiin syntetisoimaan ja karakterisoimaan.