Potenciální aplikace technologie CIPHERGEN v klinické onkologii

Nové a účinné metody z oblasti genomiky a proteomiky směřují aplikovaný výzkum k vývoji personalisované medicíny, v níž farmakologická léčba bude cílena s ohledem na fyziologické a genetické pozadí u konkrétního pacienta. Technologie analýzy založené na proteinech představují důležitý doplněk DNA mikročipů u mnoha klinických i výzkumných aplikací, neboť hladiny proteinů často jen málo korelují s hladinami mRNA. Hladiny proteinů přitom jasněji vypovídají o jejich skutečné expresi v buňce. Účinný nástroj pro zkoumání a analýzu nových biomarkerů, zlepšení použití existujících biomarkerů a korelaci stanovených biomarkerů se stádii nemoci představuje „ProteinChip“ technologie, která kombinuje zachycení proteinu na chromatografický povrch s detekcí pomocí hmotnostní spektrometrie. Technologie Ciphergen je založená na SELDI TOF-MS a její uspořádání by mělo umožnit rychlou a efektivní analýzu proteinových směsí. Selekce vazby proteinů je založena na hydrofobní či hydrofilní interakci, iontové interakci (katex, anex) nebo interakci proteinů s ionty kovů imobilizovanými na chelatační sorbent. Dále je možno s využitím pre-aktivovaných povrchů čipů kovalentně navázat různé protilátky, receptory, proteiny, DNA, RNA a další molekuly a vytvořit tak vlastní specifické afinitní povrchy.
Jedním z hlavních cílů klinické proteomiky je identifikace proteinů, které by mohly být užitečné jako biomarkery a hledání vztahů mezi těmito markery a stádiem onemocnění. Diagnostický marker, nebo marker odpovědi na léčbu musí mít velkou prediktivní váhu a přednostně by měl být detekován v materiálu získaném neinvazivně (sérum, moč atd.). Biomarkery mohou být exprimovány jako jednotlivé nebo mnohočetné a detekce jejich paternu spojeného s analýzou pozitivní nebo negativní regulace může signalizovat náchylnost k chorobě, propuknutí choroby, její progresi, odpověď na léčbu a také účinnost, nebo toxicitu léčiva. Využívání pouze jednotlivých biomarkerů, které by byly vhodné pro danou nemoc není příliš běžné, neboť klinické vzorky jsou velmi variabilní. Z výše uváděných důvodů jsou současné studie zaměřeny na panely více markerů, neboli na tzv. proteomický profil, který může korelovat s progresí onemocnění. Taková komplexní analýza skupiny márkerů může výrazně zlepšit diagnostiku rakoviny a může být užitečná při rozhodování o optimální léčbě. Technologie Ciphergen má všechny předpoklady pro účinné vyhledávání nových biomarkerů.
Využití dané technologie v naší laboratoři je směřováno ke hledání nových sérových biomarkerů u definovaných souborů pacientů a ke korelaci klinicky využívaných biomarkerů se stádii nemoci. Daná technologie nám rovněž umožňuje sledování proteinových spekter u vybraných nádorových lyzátů, analýzu vazby proteinu na specifické sekvence DNA a interakci protilátek s cílovými antigeny.

Tato práce byla podpořena NR/8338-3 IGA MZ ČR.