Wat is Pharmacoproteomics?

Door Liji Thomas, M.D.

Pharmacoproteomics is een snel het vooruitgaan gebied waarin de technieken van proteomics worden toegepast om farmaceutische agenten te ontwikkelen. Het woord zelf werd gemunt slechts in 1997.

Nochtans, speelt deze tak van studie een belangrijke rol in gepersonaliseerde geneeskunde. Woordproteomics zelf betekent de studie van proteomes, een proteome die de volledige aanvulling van proteïnen is die door een organisme of een weefsel in de gespecificeerde omstandigheden in een gespecificeerde tijd wordt uitgedrukt.

Proteomes is daarom dynamisch, en een bepaalde mens kan een proteome met wel hebben twee miljoen proteïnen. Het gebruik van deze volledige reeks proteïnen om het effect van ziekte of drugs te bestuderen kan voor complexere analyses in farmacodynamica op lagere kosten, financiële output, en klinisch risico op tijd substitueren.

Proteomics. Nieuwe technologieën voor de studie van biologische macromoleculen. Het Krediet van het beeld: Sergei Drozd/Shutterstock
Proteomics. Nieuwe technologieën voor de studie van biologische macromoleculen. Het Krediet van het beeld: Sergei Drozd/Shutterstock

Het Belang van Pharmacoproteomics

Het belang om eiwitmodulatie door farmaceutische agenten te bestuderen is dat terwijl pharmacogenomics informatie over hoe de genetica drugdoeltreffendheid en reactie beïnvloedt, het verstrekt is de genuitdrukking in termen van eiwitsynthese die eigenlijk op het fysiologische effect van de drug wijst.

Bijvoorbeeld, zijn er ongeveer 19.000 genen proteïnen in mensen coderen, maar miljoenen die proteïnen, wegens de immense diversiteit in posttranslationalwijzigingen die kunnen voorkomen om de functionele uitdrukking van om het even welk bepaald gen te veranderen. Proteomics is ook een dynamische studie, in tegenstelling tot genomica die meer in de aard van een onmiddellijke momentopname is.

Aldus, is de toevoeging van pharmacoproteomics een grote stap voorwaarts in het ontwikkelen van een waar inzicht in hoe de biologische systemen eigenlijk onder genetische beperkingen werken die door bepaalde genetische verenigingen worden opgelegd.

Enkele duidelijke voordelen om pharmacoproteomics te bestuderen omvatten de capaciteit om te voorspellen welke drugs uiteindelijk nuttig in mensen, door de farmacokinetica, de biologische beschikbaarheid, het metabolisme, en de ongunstige of bijwerkingen van nieuwe of nieuwe therapeutische agenten in het preclinical stadium te openbaren zullen zijn. Dit wordt mogelijk door de capaciteit gemaakt om te bestuderen hoe de drugs op het niveau van eiwituitdrukking, terwijl gelijktijdig het ontcijferen van hun giftigheid en weerstand tegen hun cellulair mechanisme van actie werken, vroeg in het drugontwikkelingsproces eerder dan na een verlengde en dure preclinical testende fase.

Bovendien, kunnen de bespaarde fondsen en de tijd bij vooruit het nemen van de ontwikkeling van farmaceutische agenten worden besteed die het potentieel om op hogere schaal heeft te presteren.

Soorten Werkschema

Twee verschillende benaderingen worden gekozen in pharmacoproteomicswerkschema's: de gerichte en globale benadering. De eerste typegebruik chemisch-ontworpen moleculaire sondes om speciale gerichte proteïnen te ontdekken die op hun unieke affiniteit of activiteit worden gebaseerd. Anderzijds, zijn de globale technieken moeilijker te analyseren maar brengen een rijkdom aan gevarieerde informatie over eiwituitdrukking op, soms brengend om sommige aaneenschakelingen tussen wegen op te merken voordien vrij afzonderlijk die worden verondersteld om te zijn.

Hoe het werkt

In een typische pharmacoproteomicstoepassing in vitro, worden de cellen behandeld met de drug die en dan lysed worden bestudeerd om de proteïnen vrij te geven, die worden gehydroliseerd. Resulterende peptides worden dan onderworpen aan massa spectrometrisch onderzoek.

De (stabiele isotoop etikettering met aminozuren in celcultuur) methode SILAC verhoogt de nauwkeurigheid van kwantitatieve beoordeling van relatieve eiwitovervloed in cellen die met de drug en controlecellen worden behandeld, waarbij de invloed van de drug op het fenotype wordt geopenbaard.

Meer geraffineerde methodes komen nu te voorschijn veel meer soorten proteïnen en posttranslationalwijzigingen in antwoord op drugbehandeling ontdekken. Dit heeft tot de identificatie van verscheidene mechanismen van actie van één enkele drug door blijkbaar genetisch niet verwante wegen geleid om het definitieve effect te veroorzaken.

Conclusie

De vooruitgang in pharmacoproteomics heeft geleid tot groter inzicht in hoe de drugreactie tussen patiënten wegens verschillen in eiwituitdrukking varieert, in vergelijking met alleen pharmacogenomics. Wanneer toegepast op ziekten van multifactoroorsprong, kan het van immense voordeel halen zijn uit het helpen om de therapeutische agent aan een specifieke teller te personaliseren die die in de patiënten wordt gevonden wordt behandeld. Aldus, kan de precies gemaakte geïndividualiseerde geneeskunde goed een werkelijkheid in een paar jaar worden.

Herzien door Angela Betsaida B. Laguipo, BS

Bronnen

  1. https://www.omicsonline.org/pharmacogenomics-pharmacoproteomics.php
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15102547
  3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5037608/
  4. https://www.nature.com/articles/6500164
  5. http://www.rroij.com/open-access/role-of-pharmacoproteomics-in-drug-development.php?aid=53087

[Verdere Lezing: Pharmacoproteomics]

Last Updated: Apr 30, 2018

Advertisement

Comments

The opinions expressed here are the views of the writer and do not necessarily reflect the views and opinions of News-Medical.Net.
Post a new comment
Post