Le persone potrebbero iniziare a ricevere cure salvavita per il cancro e altre malattie molto prima con l'aiuto di un nuovo metodo per analizzare le proteine ​​del sangue.

Un articolo dei ricercatori del Pacific Northwest National Laboratory descrive un nuovo modo di preparare e analizzare i campioni di sangue che migliora significativamente la capacità dei ricercatori di rilevare proteine ​​che esistono in concentrazioni molto basse, fino a 10 picogrammi per millilitro di sangue. così piccolo, concentrazioni difficili da rilevare sono comuni con le proteine ​​che indicano la malattia, che sono anche chiamati biomarcatori.

Molti ricercatori identificano le proteine ​​utilizzando anticorpi, Proteine ​​a forma di Y che si aggrappano alle proteine ​​per le quali sono specificamente progettate. Ma molte proteine ​​o non hanno anticorpi corrispondenti o gli anticorpi che hanno non sono abbastanza buoni da trovare proteine ​​quando ne sono presenti poche.

I ricercatori hanno usato a lungo gli anticorpi in questo modo, ma la spettrometria di massa fornisce un'alternativa interessante che è più efficace nell'identificare le proteine. Per analizzare una determinata proteina nel sangue o in altri campioni biologici, i ricercatori utilizzano un approccio di spettrometria di massa chiamato monitoraggio delle reazioni selezionate, noto anche come SRM. SRM cerca specificamente peptidi unici che indicano la presenza di una proteina mirata.

Nel 2012, Gli scienziati del PNNL hanno migliorato l'SRM standard quando hanno sviluppato un nuovo metodo chiamato PRISM-SRM, che separa un campione in 96 frazioni e determina quale di queste frazioni contiene proteine ​​mirate. Ciò consente ai ricercatori di eseguire un campione arricchito con proteine ​​più mirate attraverso lo spettrometro di massa. Di conseguenza, può rilevare proteine ​​che esistono in concentrazioni comprese tra 1 nanogrammo e 100 picogrammi per millilitro nel sangue. Il livello di sensibilità di 100 picogrammi si verifica quando le proteine ​​comuni che non sono correlate alla malattia vengono rimosse attraverso un processo chiamato esaurimento, mentre la sensibilità a livello di 1 nanogrammo si verifica quando le proteine ​​comuni non sono esaurite.

Ma volevano comunque rilevare le proteine ​​presenti in quantità ancora più piccole. Per eseguire un campione con ancora più proteine ​​desiderate attraverso uno spettrometro di massa, un team di ricercatori PNNL guidati da Tao Liu ha creato un nuovo processo che inizia con quantità di campioni più grandi in anticipo. Dopo aver tagliato il campione iniziale in 96 frazioni, gli scienziati hanno isolato la frazione con la proteina mirata in modo simile a come avevano fatto con PRISM. Prossimo, hanno separato solo quella frazione in un'altra 96 ​​- e di nuovo hanno isolato la frazione contenente la proteina di interesse.

Chiamato SRM di immersione profonda, questo nuovo approccio consente di indirizzare le proteine ​​che sono presenti nel campione di sangue originale in concentrazioni di appena 10 picogrammi per millilitro - e senza bisogno di anticorpi o deplezione anticipata. Ciò aumenta la sensibilità di questo metodo di circa 100, 000 volte rispetto all'analisi SRM convenzionale e di circa 100 volte rispetto a PRISM-SRM.

L'SRM approfondito potrebbe essere utilizzato dai ricercatori per identificare le proteine ​​che indicano la malattia in qualsiasi campione biologico o clinico prima che diventino più abbondanti, inclusa la potenziale diagnosi di cancro prima che un tumore sia rilevabile con altri mezzi. Tale diagnosi precoce può aumentare le possibilità di salvare la vita di un paziente.