Dr Javier Alfaro z Międzynarodowego Centrum Badań nad Szczepionkami Przeciwnowotworowymi w Gdańsku zainicjował stworzenie opracowania, podsumowującego rozwijane obecnie technologie, które mają pozwolić na sekwencjonowanie pojedynczych cząsteczek białek.

Jak wyjaśniają naukowcy, takie technologie mają umożliwić oznaczanie składu białkowego (proteomu) pojedynczych komórek. To rewolucyjne podejście, które pomoże sprawdzać, co dzieje się w wybranych komórkach.

Dzięki temu można będzie np. badać rozwój embrionu albo dokładnie dowiedzieć się, jak reagują różne komórki nowotworowego guza. Możliwe mają się stać np. oparte na analizie białek rutynowe badania diagnostyczne i przesiewowe.

W jednej komórce powstają miliony wariantów białek

Na podstawie ok. 20 tys. genów, w jednej ludzkiej komórce ludzkiej powstają bowiem miliony wariantów białkowych cząsteczek.
W pojedynczych komórkach można już obecnie badać sekwencje DNA, a także przenoszącego informację budowanych białkach do komórkowej maszynerii RNA.

Natomiast, jeśli chodzi o białka, to dotychczasowe metody nie były dostatecznie czułe, aby analizować pojedyncze cząsteczki, a białek nie da się powielać do badania, tak jak to ma miejsce w przypadku DNA i RNA.

„Proteomika jest obecnie zdominowana przez metody oparte o spektrometrię mas” - mówi dr Alfaro.

Metody badań są na razie drogie

Metody te oprócz niewystarczających możliwości, są też drogie.

„Nie identyfikujemy każdego aminokwasu w sekwencji, tak jak robimy to dla DNA w złożonych mieszaninach” - podkreśla badacz.
Aminokwasy to „cegiełki”, z których zbudowane są białka.

Zdaniem naukowców badania białek wymagają podobnej rewolucji, jaka w ostatnich dekadach nastąpiła w sekwencjonowaniu DNA.
„Nowe technologie wymagają opracowania nowych sposobów chemicznego i biologicznego znakowania, które pozwolą nam wykrywać za pomocą fluorescencji nie tylko określone aminokwasy w białkach, ale również ich modyfikacje” - podkreśla współautor publikacji, dr Adam Pomorski z Uniwersytetu Wrocławskiego.

Proteomikę czeka rewolucja

Tego typu metody już powstają — donoszą autorzy publikacji. Co więcej, w niektóre z nich zainwestowali już przedstawiciele przemysłu.

W powstaniu opracowania wzięli udział specjaliści z różnych dziedzin — biofizycy, technolodzy, klinicyści, bioinformatycy.

„W dzisiejszych czasach wszyscy jesteśmy mistrzami w swoich specyficznych dziedzinach. Współpraca specjalistów jako równych sobie pozwala połączyć ich energię i różnorodne perspektywy, co jest niezbędne do przełamywania barier i uzyskania unikalnego efektu naukowego” - zwraca uwagę dr Alfaro.

Do współautorów dołączyli m.in. także inni pracownicy Międzynarodowego Centrum Badań nad Szczepionkami Przeciwnowotworowymi na UG — dr Umesh Kalathiya, mgr Georges Bedran oraz prof. David Goodlett.