Федеральное государственное образовательное
Download 0.94 Mb. Pdf ko'rish
|
Современная геномика и протеомика (Сорокина И.А., Вечканов Е.М.) (z-lib.org)
|
4.3. Области исследования и возможности медицинской протеомики За последние 5 лет наибольшее количество публикаций, содержащих результаты высокопроизводительного анализа белков, относят к медицинской протеомике. Среди трех основных направлений медицинской протеомики ключевые позиции принадлежат диагностической протеомике (Нолтинг, 2005). 39 Диагностическая протеомика ассоциирована с выявлением характерных пептидных и белковых паттернов в плазме крови, характерных для определенного заболевания (Adkins, 2002). Возможности диагностической протеомики, основанной на исследовании протеома плазмы крови человека, связаны с развитием лекарственного мониторинга и диагностикой причин ПЭ лекарственных средств, что существенно для клинических испытаний лекарственных препаратов и проведения исследований индивидуальной чувствительности организма пациента к лекарственным средствам. Развитие диагностической протеомики плазмы крови способствует уточнению классификации болезней человека, интенсивному развитию профилактической медицины и предиктивной фармакологии, а также приводит к сокращению расходов пациента на диагностику и лечение заболевания (Pieper, 2003). Закономерности в изменении протеома мочи человека могут быть связаны как с различными заболеваниями (аденокарцинома почки, гломерулонефрит), так и с проявлением нефротоксического действия лекарственных средств. Белки, появляющиеся вследствие этих процессов в моче, могут быть оценены качественно как биомаркеры. Современные возможности 2DPAGE с последующим МС-анализом позволяют идентифицировать около 420 белковых точек с Mw как ниже, так и выше 30 kDa, из них 150 точек являются уникальными для данного протеома (Pieper, 2006). Сегодня показано, что лимфа обладает уникальным протеомом, существенно отличающимся от плазмы. МС-анализ большинства протеиновых точек, полученных методом 2DPAGE, позволил выявить высокомолекулярные белки, такие как альбумин, фибриноген, IgG, предшественник серотрансферрина, лактоферрин, аполипопротеин А-1, нейтрофильный цитозольный фактор-1, глиальный астроцитарный кислый белок (Leak, 2006). ЦСЖ, являющаяся ультрафильтратом плазмы, состоит из смеси неорганических солей, различных сахаров, липидов и протеинов из ткани мозга. Доминирующие протеины в ЦСЖ – это изоформы сывороточного альбумина, трансферрина и иммуноглобулинов, составляющих 70% всех альбуминов (Сарвилина, 2007). Выделение и идентификация протеинов ЦСЖ представляются очень важным для клинических исследований (например, при болезни Альцгеймера, хорее Гентингтона). С помощью 2DPAGE и МС идентифицировано 480 протеомных точек в ЦСЖ (Sickmann, 2000). Протеомный анализ трансгенных мышей с нейродегенеративными заболеваниями выявил в их мозгу 34 белка с значительно измененной интенсивностью экспрессии (Tillemen, 2002). 40 Ожидается, что создание протеомной базы данных для центральной нервной системы (ЦНС) человека ускорит подбор более специфических маркеров для диагностики и прогнозирования болезней, а также новых избирательных лекарств для лечения нарушений ЦНС (Rohlff, 2002). Протеомика становится исключительно мощным инструментом для изучения возрастных изменений в экспрессии белков у человека и для понимания изменений, которые происходят при старении (Нолтинг, 2005). Основанные на протеомике подходы к исследованию органоспецифичной регуляции и сигнальных каскадов рассматриваются как ключевые для лучшего понимания болезней и терапии. С помощью протеомики изыскивают новые антигены, пригодные для создания вакцин (Klade, 2002). Идентификация индивидуальных белков, которые аномально экспрессируются в опухолях, приобретает большое значение для диагностики, прогнозирования и лечения рака (Нолтинг, 2005; Dwek, 2002). Крайне интересными являются результаты протеомных исследований компонентов клетки микроорганизмов, вызывающих инфекционную патологию (Staphylococcus aureus, H. Influenzae, E. coli и т.д.). Они включают исследование пептидов и протеинов, формирующих резистентность микроорганизмов к антибактериальным средствам и провоцирующих появление иммунодефицита в организме человека. В настоящее время с помощью методов 2DPAGE/MALDI-TOF-MC, ESI/MC-MC выявлены 427 протеомных точек, в том числе 258 новых точек, относящихся к регуляторным белкам, белкам адгезии, белкам пептидогликанового синтеза, секреторным антигенам Staphylococus aureus (Сарвилина, 2007). Одним из наиболее изученных с помощью протеомного анализа микроорганизмов является H. influenzae (Kolker, 2003). Методом ВЭЖХ/МС/МС были обнаружены 725 протеинов, составивших протеом H. influenzae, к которому относятся рибосомальные протеины, ферменты белкового синтеза, белки, участвующие в репликации, репарации, транскрипции на уровне ДНК, мембранные протеины. В настоящее время анализируются корреляционные зависимости между обнаруженными клеточными протеинами H. influenzae и их функцией. Открытие новых биомаркеров биологических жидкостей и тканей организма человека, ответственных за развитие заболеваний и являющихся новыми перспективными точками для создания лекарственных препаратов, связано с сиквенсом de novo пептидов, который подразумевает применение специального аналитического оборудования и уникального программного обеспечения, проводящего секвенирование различных пептидов, как включенных в существующие базы данных, так и пептидов с иной, неизвестной структурой (Giggs, 2001). 41 Таким образом, протеомные исследования и дальнейшее усовершенствование связанного с ними уникального оборудования будут способствовать в ближайшем будущем открытию пептидных и белковых паттернов основных патологических процессов в организме человека и созданию принципиально новых методов диагностики и лечения социально значимых заболеваний человека. Download 0.94 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|