定量蛋白质组学在精密医学

传统上,医学采取了“一刀切”的方法对疾病的预防和治疗策略。然而,随着时间的流逝,已经吸取了教训,改变已经开始把个人而不是普通人。多年来,从供体输血管理的必要性与兼容的血型收件人已经知道但最近更多的注意力已经转向了其他方面。

我们都是个体,不仅在基因水平的环境中存在和生活方式我们领先,都是重要的因素在决定我们可能遭受的疾病和如何有效的治疗方法。冰雹精密医学的黎明,一个系统,考虑所有这些因素在裁剪预测,预防和治疗策略的个体。

这个过程的关键部分是理解所有的系统,有助于病人的反应;遗传、表观遗传,转录,转译后的修改,代谢,环境,和蛋白质组学。

完成人类基因组和随后的基因组测序项目的个体之间的理解差异的一个重要步骤。然而,这只是问题的一小部分。遗传学无法预测蛋白表达模式的多样性,修改或翻译后蛋白质可能是如何交互的。因此,研究个人和整合这些信息与蛋白质组的基因数据一直在推进关键领域。

蛋白表达是动态的,与疾病相关时间、严重程度,和对治疗的反应。给定组织的蛋白质组不会是相同的在感染前是感染或在复苏,因此非常定制个人诊断和治疗的信息。

基于质谱(MS)的定量蛋白质组学已经成为一个重要的工具在精密医学军械库,使已知和未知生物分子识别在一个分析。技术的敏感性也支持相同的分子亚型之间的歧视。人类蛋白质组公布草案,和随后的出版物的具体组织蛋白质组,帮助建立数据将使比较分析。比较患者样本数据库,或与患者自身的最终归档健康样本,将允许科学家和临床医生将蛋白质组的变化与特定疾病状态和监控对治疗的反应。然而,尽管这个区域的有前景的结果,很少验证生物标志物或化验可以医生或患者目前,可能由于多种因素。

在富含蛋白质的识别低浓度目标样本

低浓度蛋白质的识别在复杂的样品,如尿液、血液被这样的一个障碍。高分子量的存在或高丰富蛋白质,如白蛋白、免疫球蛋白,在这些样本可以压倒稀缺的蛋白质。损耗或充实这些标本的抗体纯化或色谱分离常被要求,复杂和延长工作流和增加的机会引入样本偏差或处理错误。等技术的进步,发展SWATH-MS简化工作流程,已成功应用于多种生物样品¹,希望看到在不久的将来在这方面的改进。

数据处理-蛋白质组分析、解释和元数据集成

生成的数据的复杂性也被引入技术主流医学的一块绊脚石。与pcr测试或遗传筛查、蛋白质组分析并没有提供一个简单的是/否的答案,而是需要解释。开发人员现在生产软件,比如Simcyp Gastroplus,将使蛋白质量化结果与遗传信息和生理数据合并,器官体积或脂肪等成分,给一个更综合的分析。当谈到评估药物对患者的药代动力学和药效学方面然而,即使是这些集成软件包无法完全纳入个人间变异性的相关信息。缺乏良好的组织存储库还强调了一个缺口,需要填补,使满意的比较器为“未知”样本。

蛋白质组生物标志物的可靠性

生物标记已经被确定的癌症,肠道肠道疾病和心脏事件以及传染性疾病的快速诊断,包括大肠杆菌和沙门氏菌。然而,鉴定生物标记物应用的失败在庞大的人口问题和进一步的工作来验证和验证可靠的生物标记物显然是必要的。

蛋白质组学作为一种临床工具显示的实现承诺的未来精密医学,然而仍然有明显的挑战是克服翻译基本的医学研究。大多数情况下包含多个系统和细胞类型和生物标记物的鉴定和验证在许多组织类型将是成功的关键。

¹Anjo SI,圣诞老人C, Manadas b SWATH-MS作为生物标志物的发现工具:从基础研究到临床应用。蛋白质组学,2017年2月,17 (3 - 4)。doi: 10.1002 / pmic.201600278。审查。PubMed PMID: 28127880。