Zeitschrift für Proteomik und Bioinformatik
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Abstrakt

Globale Proteomik: Pharmakodynamische Entscheidungsfindung durch geometrische Interpretationen proteomischer Analysen

Paul Kearney, Nathan L. Currier, Daniel Chelsky, Clarissa Desjardins, Patrice Hugo, Joanna Hunter, Eustache Paramithiotis, Marc Riviere, Olivier Maes, Howard M. Cherkow und Hyman M. Schipper

Krankheiten und Medikamente können die Konzentration von Hunderten von Proteinen im Blut verändern, die mit modernen proteomischen Methoden genau gemessen werden können. Dennoch ist es gängige Praxis, die Vielzahl der Krankheits- und Medikamenteneffekte aus pragmatischen Gründen der Entwicklung von Immunassays auf einige wenige Proteine ​​zu reduzieren . Die überwiegende Mehrheit der durch diesen reduktionistischen Ansatz entdeckten mutmaßlichen Biomarker gelangt aus zwei Gründen nie in die Klinik: der unerschwingliche Zeit- und Kostenaufwand für die Entwicklung von Assays und das akute Risiko, dass ein reduziertes Proteinpanel bei der Validierung an einem breiteren Querschnitt der Bevölkerung versagt. Global Proteomics ist eine alternative Methode, bei der alle durch Krankheiten oder Medikamente modulierten Blutproteine ​​verwendet werden, um pharmakodynamische Fragen zu klären, ohne dass Zeit, Kosten und Risiken für die Entwicklung eines Immunassays erforderlich sind. Der Global Proteomic-Ansatz wurde in einer Alzheimer-Studie angewendet, in der nachgewiesen wurde, dass ein großes Panel von Plasmaproteinen den Schweregrad der Krankheit vorhersagt (gemessen durch den Mini Mental State Examination). Darüber hinaus wurde gezeigt, dass eine Untergruppe dieses Panels durch die Krankheitsbehandlung (Donepezil) moduliert wird, wodurch eine Möglichkeit zur Quantifizierung der Behandlungsreaktion bereitgestellt wird. Um zu beweisen, dass die Global Proteomics-Methode breit einsetzbar ist, wurde sie schließlich auch auf eine Bluthochdruckstudie angewendet. Dabei zeigte sich, dass auch eine Reihe von Plasmaproteinen abgeleitet werden kann, die mit der Schwere der Krankheit (gemessen am Blutdruck) korrelieren. Insbesondere kann die Global Proteomics-Methode leicht zwischen Patienten unterscheiden, die auf Bluthochdrucktherapien ansprechen und solchen, die nicht darauf ansprechen. Der Global Proteomics-Ansatz basiert auf einem bioinformatischen Analyseansatz, der Proben nach proteomischer Ähnlichkeit gruppiert und dann eine geometrische Darstellung der Probenähnlichkeit verwendet, um allgemeine pharmakodynamische Fragen zu beantworten.