TĚLNÍ TEKUTINY JAKO ZDROJ PROTEOMICKÝCH BIOMARKERŮ RŮZNÝCH ONEMOCNĚNÍ

Význam tématu

Proteomické biomarkery z tělních tekutin představují šanci pro včasnou, neinvazivní a vysoce citlivou diagnostiku celé řady onemocnění. Odběrové tekutiny jako moč, sliny, slzy nebo kondenzát vydechovaného vzduchu umožňují sledovat molekulární změny v proximálních matricích, často s vyšší lokální koncentrací cílových proteinů než v krvi.

Cíle a přehled článku

Článek systematicky popisuje možnosti využití různých tělních tekutin jako zdrojů proteomických biomarkerů mimo krevní plasmou. Autoři představují:

• Výhody a limity nejběžnějších tekutin pro odběr biomarkerů
• Příklady konkrétních proteinových markerů pro jednotlivé tekutiny
• Nástroje a metody nezbytné pro jejich detekci
• Perspektivy jejich implementace do klinické praxe

Použitá metodika a instrumentace

Hlavní metodou je hmotnostní spektrometrie (LC-MS/MS) s vysokým rozlišením. Pro přípravu vzorků se využívají koncentrační techniky (ultrafiltrace, lyofilizace a chromatografie na reverzní fázi), zpevňování proteinů na polymerních nosičích či digesce trypsinem. Ke kvantifikaci se uplatňují metody cílené proteomiky (SRM/MRM), jakož i imunoanalytické přístupy (ELISA).

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza jednotlivých tekutin odhalila:

• Moč: identifikaci proteinů spojených s onemocněním ledvin, močového měchýře i prostaty; v klinice již využívané markery NGAL, cystatin C, UBC, NMP22.
• Sliny: přes 3 000 proteinů s aplikací v diagnostice nádorů ústní dutiny či Sjögrenova syndromu; komerční senzory OFNASET a obdobné testy pro stanovení lokálních zánětů.
• Slzy: více než 1 000 proteinů, včetně markerů suchého oka a diabetické retinopatie; komerční testy InflammaDry a TearScan.
• Sputum a kondenzát vydechovaného vzduchu: náročná příprava, ale detekce biomarkerů chronické obstrukční plicní nemoci, astmatu a nádorů plic.
• Sperma a seminální plasma: rozdíly v proteinech energetického metabolismu; uplatnění ve vyšetření mužské plodnosti (SpermCheck).
• Cervikální hlen: proteomy odrážejí cyklické změny a patologie reprodukčního traktu (karcinom děložního čípku, endometrióza).
• Mozkomíšní mok: proteiny 14-3-3, S100β, beta-amyloid, tau proteiny, autoprotilátky; diagnostika neurodegenerativních a zánětlivých onemocnění CNS.
• Pankreatická šťáva a plodová voda: proteomické profily v nádorových onemocněních a riziku předčasného porodu.

Přínosy a praktické využití metody

Proteomická analýza tělních tekutin přináší:

• Neinvazivitu a komfort pro pacienta
• Možnost opakovaných odběrů pro dynamické sledování onemocnění
• Identifikaci lokálně koncentrovaných biomarkerů s vyšší citlivostí
• Rozšíření diagnostických panelů o kombinaci několika proteinů pro lepší specificitu

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávají se:

• Další zlepšení citlivosti MS detekcí pro minoritní proteiny
• Integrace multi-omických přístupů (genomika, metabolomika)
• Vývoj automatizovaných odběrových systémů a miniaturizovaných senzorů
• Širší validace v rámci multicentrických studií a schválení regulačními autoritami

Závěr

Proteomika tělních tekutin mimo krev nabízí perspektivu vysoce specifických, citlivých a neinvazivních biomarkerů pro nejrůznější diagnózy. Klíčem k úspěchu je robustní validace, optimalizovaná příprava vzorků a úzká spolupráce mezi výzkumem a klinickou praxí.

Reference

1. Freedland S. J., Sutter M. E., Dorey F., Aronson W. J.: Urology 61, 365 (2003).
2. Azab S., Osama A., Rafaat M.: Transl. Androl. Urol. 1, 148 (2012).
3. Zuo X., Zhang L., Luo H., Li Y., Zhu H.: Clin. Genet. 92, 365 (2017).
4. Ortega M. A., Poirion O., Zhu X., Huang S., Wolfgruber T. K., Sebra R., Garmire L. X.: Clin. Transl. Med. 6, 46 (2017).
5. Jimenez-Luna C., Torres C., Ortiz R., Dieguez C., Martinez-Galan J., Melguizo C., Prados J. C., Caba O.: Oncotarget 9, 16573 (2018).
6. Tessitore A., Gaggiano A., Cicciarelli G., Verzella D., Capece D., Fischietti M., Zazzeroni F., Alesse E.: Int. J. Proteomics 2013, 125858.
7. Pavone B. a dalších: J. Nephrol. 24, 453 (2011).
8. Michelis R. a dalších: Nephrol. Dial. Transplant. 18, 924 (2003).
9. Kang J. H. a dalších: Biochim. Biophys. Acta 1568, 30 (2001).
10. Miller Y. I., Altamentova S. M., Shaklai N.: Biochemistry 36, 12189 (1997).