Исследователи работают над улучшением дефектного теста на общий рак

Секвенирование ДНК стоило тысячи долларов. Теперь вы можете заплатить 99 долларов за генетический скрининг, не выходя из дома.

«Проверка генома была дикой границей в 90-е годы, но десять лет спустя это возможно», - говорит профессор химии Нейл Келлехер. «И это потому, что технология дошла до задачи точного молекулярного считывания».

Келлехер считает, что достижения мира в геномике, в частности, картирование генома человека, могут служить руководством для изучения белков, известных как протеомика.

«Проект генома человека был невероятным подвигом картирования генов и секвенирования», - говорит он. «Мы готовы сделать то же самое для белков. Мы должны каталогизировать 1 миллиард белков в организме человека, чтобы строить предприятия, разрабатывать лекарства и обнаруживать рак и другие заболевания с гораздо большей эффективностью».

Келлехер полагает, что создание и успешное завершение того, что он называет «Проектом человеческих протестов», произведет революцию в нашем понимании здоровья и болезней.

Лучший тест на рак предстательной железы

Текущий тест PSA демонстрирует необходимость точного картирования наших белков, говорит Келлехер. Простата-специфический антиген-или PSA-тест, является анализом крови на рак предстательной железы. PSA - это белок, продуцируемый клетками предстательной железы.

«Этот тест не очень велик, как экран, и это привело к неточности в диагностике и раннем выявлении рака», - говорит Келлехер. «Почему это? Мы считаем, что это потому, что это неточно в отношении молекул белка».

PSA состоит из более чем 100 уникальных молекул белка, и каждый из них должен быть точно измерен, чтобы полностью понять антиген. Обычные методы никогда не справлялись с такой сложностью, но лаборатория Келлехера разработала технологию, которая могла бы значительно улучшить анализ белка, в результате чего был бы более точный тест.

«Наша техника называется протеомикой сверху вниз, - говорит Келлехер. «Это анализ белков с полным молекулярным составом».

Разница между традиционной технологией, называемой «вверх-вниз» протеомикой, и методом «сверху вниз» Келлехера, является абсолютной.

При применении к белковому PSA снизу вверх и сверху вниз протеомика выглядит очень по-разному. В идее протеомики снизу вверх, говорит Келлехер, ученые используют фермент, чтобы разделить белковые формы PSA, продуцируемые организмом человека. Около 80 процентов этих сломанных «клочков», как их целует Келлех, будут потеряны в этом процессе.

Напротив, протеомика сверху вниз сохраняет эти миллионы белковых молекул целыми и раздельными, что позволяет ученым анализировать каждую молекулу белка с «полной молекулярной специфичностью».

Келлехер знает, что лучший тест PSA - тот, который информирован методом «сверху вниз», может помочь сделать картографирование всего человеческого протеома. «Тогда мы можем использовать методы« сверху вниз », чтобы создать окончательный каталог всех протеоформ в организме человека», - говорит он.

Келлехер говорит, что исследователи смогут более тщательно исследовать протеоформы, которые содержат PSA, определяя, какие конкретные белки, когда они повышены или иным образом изменены, являются истинными предвестниками рака предстательной железы.

«Если мы сопоставим 100 различных вкусов белка PSA и измерим их целиком по мере развития рака, мы сможем использовать белковые состояния для выявления рака раньше и с большей уверенностью», - говорит он.

Протеомический потенциал

Лаборатория Келлехера, названная Northwestern Proteomics, видит большой потенциал в протеомике для раннего выявления других видов рака и многого другого.

«Мы очень заинтересованы в обнаружении утечки белка из опухолей», - говорит Келлехер. «Это то, что мир пытался использовать восходящей протеомикой, и это действительно не сработало. Но теперь у нас есть лучшие технологии в мире прямо здесь, и мы принимаем эту трудную задачу измерения».

Northwestern Proteomics уникально позиционируется для этой работы, и у Келлехера есть большие цели для PSA и за ее пределами. Его команда уже использует протеомику сверху вниз, чтобы предсказать успех трансплантации органов, и Келлехер уверен, что методы сверху вниз могут революционизировать наше понимание и лечение заболеваний головного мозга, таких как болезнь Альцгеймера и боковой амиотрофический склероз (БАС).

«Протеомика не ограничивается онкологией и раком», - сказал Келлехер. «В нашей работе есть приложения для всех типов заболеваний человека, потому что они все сходятся на белках».

Источник: https://medicalxpress.com/news/2018-07-chemistry-flawed-common-cancer.html