Abstrakty přednášek v sekci Mládí vpřed a plakátových sdělení (24. Škola MS)

Význam tématu

Konference Škola hmotnostní spektrometrie představuje každoročně nejnovější trendy v aplikacích hmotnostní spektrometrie (MS) napříč proteomikou, lipidomikou, metabolomikou a zobrazovacími technikami. Přednášky i plakáty zdůrazňují potřebu citlivých, robustních a vysoce průkazných metod s cílem řešit výzvy v biomedicíně, potravinářství, environmentálním výzkumu a rychlé diagnostice.

Cíle a přehled

Program 24. ročníku je rozdělen do dvou hlavních bloků:

• Sekce „Mládí vpřed“ – krátké odborné přednášky začínajících výzkumníků.
• Plakátová sdělení – prezentace praktických aplikací MS v laboratorní praxi.

Obě části pokrývají široké spektrum témat: od membrane peptide proteomiky až po ambientní zobrazování nanočástic.

Použitá metodika a instrumentace

Uplatněné techniky zahrnují:

• Liquid chromatography–MS(/MS) (RP, HILIC, SFC) pro kvantifikaci lipidů, metabolitů, oligosacharidů i vitamínů.
• UHPLC-HRMS/MS s vysokou přesností hmotnosti pro nekonvenční toxikologické a přímé analýzy (pyl, olejové extrakty).
• GC-MS a GC×GC-MS pro screening organických kyselin, VOC a derivatizované sacharidy.
• ASAP-MS, LDI-MS a MALDI imaging MS pro rychlou mikroanalýzu pylu, 3D buněčných agregátů či distribuční mapování biomarkerů a cholesterolu.
• SP ICP-MS a single-particle LA SP ICP MS pro digitální zobrazování zlatých a stříbrných nanočástic s jedenočásticovou citlivostí.
• Filtrové a filter-less proteomické workflow (eFASP, SP3, RapiGest) pro analýzu FFPE i mražených biopsií.
• Software pro zpracování dat: LipidXplorer, MS-DIAL, MS-CleanR, mléová metriky pro expozomiku, Galaxy pipelines.

Hlavní výsledky a diskuse

Příspěvky zdůrazňují:

• Význam optimalizace přípravy vzorku a separační strategie pro potlačení matricových efektů a zvýšení citlivosti (membrane peptides, glykolipidy, organické kyseliny).
• Úspěšné rozlišení izomerních lipidových tříd (sfingolipidy, gangliosidy) a profilování méně zastoupených lipidů v séru pacientů s PDAC.
• Rychlé workflow pro diagnostiku dědičných metabolických poruch (OA, acylkarnitiny, acylglyciny) v moči a séru.
• Nové možnosti zobrazovací MS (IR LA SP ICP MS, MALDI MSI se stříbrným napařováním, PB reakce) pro mapování nanočásticových značek a distribuce cholesterolu či proteinových markerů ve 3D tkáni.
• Metabolomické a proteomické přístupy ke studiu salicylic acid metabolismu v rostlinách, glykolýzy, Yangova cyklu, vlivu Insig1 knock-outu či expozice sirnému yperitu.
• Vytvoření a zpřístupnění expertních databází spekter a metodik v rámci infrastruktury EIRENE-CZ a RECETOX RI.

Přínosy a praktické využití metody

Vyvinuté protokoly a instrumentace nacházejí okamžité uplatnění v:

• Diagnostice onemocnění (IMDs, PDAC, DCM, amyloidóza).
• Výzkumu toxikologie a environmentální expozice (VOC, PFAS, mykotoxiny, pesticidy).
• Potravinářské a nutriční analýze (přídatné látky, vitaminy, adaptogeny, sekundární metabolity).
• Farmaceutickém vývoji a personalizované medicíně (terapeutické oligonukleotidy, kanabinoidy, lipidomické biomarkery).
• Zobrazovacích aplikacích pro biomedicínu a vývoj nanoznaček.

Budoucí trendy a možnosti využití

Odborná komunita směřuje k:

• Integraci multi-omics dat pomocí AI/ML pro komplexní popis fenotypu a expozomu.
• Minimalizaci přípravy vzorku a automatizaci mikroanalytických workflow.
• Dalšímu zlepšení prostorového rozlišení MSI a jedinočásticové citlivosti SP ICP MS.
• Vývoji nových konjugátů a nanomateriálů pro imunostanovení a terapeutické cílení.
• Šíření otevřených databází spekter a pipeline pro zpracování dat v rámci evropských infrastruktur.

Závěr

24. ročník Školy hmotnostní spektrometrie demonstroval, že moderní MS techniky jsou nedílnou součástí výzkumných i rutinních aplikací v chemii, biologii a medicíně. Kombinace citlivé instrumentace, efektivních separací a pokročilých datových procedur umožňuje řešit složité analytické výzvy – od odhalení drobných molekul až po mapování biomarkerů ve tkáni. Spolupráce mezi odborníky a rozvoj otevřených zdrojů spekter, datových pipeline a infrastruktury zajistí další rychlý pokrok v této dynamické oblasti.

Reference

• Erde J., Loo R. R., Loo J. A. J Proteome Res 13, 1885 (2014).
• Hughes C. S. et al. Nature Protocols 14, 68 (2019).
• Wolrab D. et al. Anal. Bioanal. Chem. 412, 2375 (2020).