BIOELEKTROCHEMIE NUKLEOVÝCH KYSELIN, BÍLKOVIN A POLYSACHARIDŮ V ONKOLOGICKÉM VÝZKUMU

Elektrochemická analýza biomakromolekul – nukleových kyselin, bílkovin a polysacharidů – je zajímavou alternativou ke stávajícím metodám jejich analýzy založených zejména na optické detekci. Mezi její výhody patří relativně nízké pořizovací a provozní náklady, rychlost analýzy a nenáročná obsluha přístrojů. Navíc nabízí možnost paralelní detekce vzorků na miniaturizovaných elektrodových čipech, vhodných pro personalizovanou decentralizovanou medicínu. Použitím elektrochemie v oblasti nukleových kyselin je např. možné detekovat konkrétní sekvence DNA (onkogeny) anebo RNA (mikroRNA), stanovit přítomnost bakterií a virů, analyzovat poškození DNA a její interakce s jinými molekulami (např. s protinádorovými léčivy), studovat DNA metylaci atd. Hlavním trendem v elektrochemii bílkovin je v současnosti vývoj tzv. imunosenzorů pro detekci konkrétních proteinů za použití protilátek, s potenciálem pro včasnou diagnostiku proteinových biomarkerů. Z analytického hlediska se jeví zajímavý i vlastní elektrokatalytický signál bílkovin citlivý k jejich konformačním změnám. Ten by mohl najít uplatnění při rozlišení mutantních forem proteinů (např. u tumor supresoru p53) při jejich agregaci (α-synuklein v Parkinsonovy nemoci), anebo u studia interakcí bílkovin s nízkomolekulárními látkami či DNA. Zvýšený zájem o glykoproteiny (proteiny obsahující cukernou složku – glykany, u kterých změna glykosylace může signalizovat přítomnost onemocnění) se projevil i v elektrochemii. Objevuje se hodně prací zabývajících se detekcí glykanů pomocí elektroaktivních značek specifických pro sacharidy anebo konstrukcí lektinových biosenzorů využívajících lektinů, které se silně vážou právě na glykany. Elektrochemická analýza biomakromolekul by tak mohla být zajímavým nástrojem v současné genomice, proteomice i glykomice, včetně diagnostiky nádorových onemocnění.

Práce byla podpořena grantovým projektem GAČR P206/ 14-24931P a Evropským fondem pro regionální rozvoj a státním rozpočtem České republiky (OP VaVpI – RECAMO, CZ.1.05/ 2.1.00/ 03.0101).