Поиск биомаркеров в плазме: проблемы и возможности

Плазменная протеомика открывает большие перспективы для поиска биомаркеров благодаря доступности и диагностической значимости плазмы крови. Последние достижения в области приборостроения, в частности масс-спектрометр Orbitrap Astral, позволяют проводить беспрецедентно глубокое количественное определение более 1000 белков непосредственно в чистой плазме без необходимости истощения или фракционирования. Это развитие трансформирует ландшафт высокопроизводительных исследований биомаркеров. Кроме того, методы обогащения на основе наночастиц или осаждения могут еще больше расширить охват протеома, предлагая ортогональные стратегии для доступа к белкам с низкой концентрацией и разнообразным функциональным подмножествам. Однако все эти подходы остаются весьма подверженными преаналитическим вариациям. Такие факторы, как сбор, обработка и хранение образцов, могут вносить значительные искажения, затрудняя как поиск, так и интерпретацию результатов. Поэтому строгая стандартизация и контроль качества имеют решающее значение для обеспечения воспроизводимости и биологической значимости. Мы проиллюстрируем как проблемы, так и возможности поиска плазменных биомаркеров на примере двух когорт: одной из пациентов, перенесших бариатрическую операцию, и другой из пациентов с гигантоклеточным артериитом. Вместе эти примеры демонстрируют, как углубленный анализ протеомики плазмы может выявлять сигналы, имеющие отношение к заболеванию, а также подчеркивают необходимость методологической тщательности для получения достоверных биологических данных. Цели обучения: Понять аналитические проблемы поиска плазменных биомаркеров для когортных исследований Узнать о технологических достижениях, позволяющих повысить глубину и производительность поиска плазменных биомаркеров Как применять лучшие практики стандартизации и контроля качества в плазменной протеомике Какие разработки в области рабочих процессов можно использовать для выявления сигналов, имеющих отношение к заболеваниям, в когортах образцов Докладчик: Себастьян Виррейра Винтер, доктор философии - главный технический директор, управляющий директор и соучредитель ions.bio Биография докладчика: Я изучал молекулярную биомедицину в Боннском университете и провел 15 месяцев в Институте биомедицинских исследований Уайтхеда в Кембридже, штат Массачусетс, в качестве приглашенного научного сотрудника для проведения дипломной работы в области биохимии и инфекционных исследований. Я защитил докторскую диссертацию в Институте инфекционной биологии им. Макса Планка в Берлине, Германия. Мои исследования были сосредоточены на роли активных форм кислорода и окислительно-восстановительных реакций в передаче сигналов врожденного иммунитета. Кроме того, я изучал необходимые факторы хозяина для альфа-гемолизина из Staphylococcus aureus с помощью скрининга CRISPR/Cas9. Затем я присоединился к лаборатории пионера протеомики на основе масс-спектрометрии Маттиаса Манна в Институте биохимии Макса Планка в Германии в качестве постдока. Там я разработал новый изобарический тег, позволяющий проводить высокоточную количественную оценку протеома. Также я участвовал в разработке режима сканирования BoxCar и MaxQuant.Live, программного инструмента для управления масс-спектрометрами Orbitrap, реализации пользовательских режимов сканирования и анализа десяти тысяч пептидов за один цикл масс-спектрометрии. После моего вклада в технологические достижения в протеомике на основе масс-спектрометрии я сосредоточил свои исследования на клинической протеомике, в частности, на поиске биомаркеров при болезни Паркинсона. Я разработал масштабируемый и чувствительный рабочий процесс для поиска биомаркеров в моче, а также проанализировал две группы образцов спинномозговой жидкости от пациентов с болезнью Паркинсона. Я принимал участие в разработке целевого анализа для pRab10 в клинических образцах. В июле 2024 года я стал соучредителем ions.bio. Наша цель — улучшить использование протеомики на основе масс-спектрометрии для анализа клинических образцов, чтобы ускорить поиск и валидацию биомаркеров и улучшить качество медицинской помощи пациентам. Для достижения этой цели мы интегрируем всю цепочку создания ценности в области поиска и валидации биомаркеров, начиная с создания собственного биобанка, глубокого молекулярного фенотипирования клинических образцов с использованием нашей передовой платформы LC-MS/MS, а также разработки сложных рабочих процессов анализа данных для предоставления нашим клиентам практически применимых результатов.