Che cosa è Pharmacoproteomics?

Pharmacoproteomics è un campo rapido d'avanzamento in cui le tecniche di proteomics si applicano per sviluppare gli agenti farmaceutici. La parola stessa è stata punzonata soltanto nel 1997.

Tuttavia, questo ramo dello studio svolge un ruolo principale nella medicina personale. Il proteomics stesso di parola significa lo studio sui proteomes, un proteome che è il complemento completo delle proteine espresse da un organismo o da un tessuto nelle circostanze specificate ad un tempo specificato.

Proteomes è quindi dinamico e un essere umano dato può avere un proteome con l'altrettanto come due milione proteine. L'uso di questa serie completa di proteine studiare l'effetto della malattia o delle droghe può sostituire le analisi molto più complesse in farmacodinamica ad un più a basso costo a tempo, l'output finanziario ed il rischio clinico.

Proteomics. Nuove tecnologie per lo studio delle macromolecole biologiche. Credito di immagine: Sergei Drozd/Shutterstock
Proteomics. Nuove tecnologie per lo studio delle macromolecole biologiche. Credito di immagine: Sergei Drozd/Shutterstock

Importanza di Pharmacoproteomics

L'importanza di studio della modulazione della proteina dagli agenti farmaceutici è che mentre il pharmacogenomics fornisce informazioni su come la genetica pregiudica l'efficacia e la risposta della droga, è l'espressione genica in termini di sintesi delle proteine che realmente riflette l'effetto fisiologico della droga.

Per esempio, ci sono circa 19.000 geni che codificano le proteine in esseri umani, ma milioni di proteine, a causa della diversità immensa nelle modifiche di posttranslational che possono accadere per cambiare l'espressione funzionale di tutto il gene dato. Proteomics è egualmente uno studio dinamico, a differenza di genomica che è più a titolo di un'istantanea istantanea.

Quindi, l'aggiunta del pharmacoproteomics è un grande passo avanti nello sviluppare una comprensione vera di come i sistemi biologici realmente funzionano nell'ambito dei vincoli genetici imposti da determinate associazioni genetiche.

Alcuni di ovvi vantaggi di studio del pharmacoproteomics comprendono la capacità di predire quali droghe saranno infine utili in esseri umani, rivelando le farmacocinesi, la biodisponibilità, il metabolismo e gli effetti secondari avversi o di nuovi o agenti terapeutici novelli nella fase preclinica. Ciò è permessa dalla capacità di studiare come le droghe funzionano al livello di espressione della proteina, mentre simultaneamente decifrando la loro tossicità e resistenza al loro meccanismo cellulare di atto, presto nel processo di sviluppo della droga piuttosto che dopo che una fase di prova preclinica prolungata e costosa.

Ulteriormente, i fondi ed il tempo risparmiati possono essere spesi nel portare in avanti lo sviluppo degli agenti farmaceutici che hanno il potenziale di eseguire su un più alto disgaggio.

Tipi di flussi di lavoro

Due approcci differenti sono flussi di lavoro contenuti di pharmacoproteomics: l'approccio mirato a e globale. Il primo tipo usi chimico-ha progettato le sonde molecolari per individuare le proteine mirate a speciale basate sulla loro affinità o attività unica. D'altra parte, le tecniche globali sono più difficili da analizzare ma rendere una ricchezza di informazioni ad ampia base sull'espressione della proteina, a volte portante per notare alcuni legami fra le vie probabilmente abbastanza separate prima.

Come funziona

In un'applicazione tipica di pharmacoproteomics in vitro, le celle sono curate con la droga che è studiata ed allora fatta l'elettrolisi per rilasciare le proteine, che sono idrolizzate. I peptidi risultanti poi sono sottoposti ad esame spettrometria di massa.

Il metodo di SILAC (isotopo stabile che contrassegna con gli amminoacidi nella coltura cellulare) aumenta l'accuratezza della valutazione quantitativa dell'abbondanza relativa della proteina in celle curate con la droga e le celle di controllo, così rivelando l'influenza della droga sul fenotipo.

I metodi più sofisticati ora stanno emergendo per individuare molti altri tipi di proteine e di modifiche di posttranslational in risposta al trattamento della droga. Ciò piombo all'identificazione di parecchi meccanismi di atto di singola droga con le vie apparentemente geneticamente indipendenti produrre l'effetto definitivo.

Conclusione

Il progresso in pharmacoproteomics piombo a maggior comprensione in come la risposta della droga varia fra i pazienti a causa delle differenze nell'espressione della proteina, confrontato al pharmacogenomics da solo. Una volta applicato alle malattie dell'origine multifattoriale, può essere del vantaggio immenso nel contribuire a personalizzare l'agente terapeutico ad un indicatore specifico trovato nei pazienti che sono trattati. Quindi, la medicina individualizzata precisamente adattata può trasformarsi in bene in una realtà durante alcuni anni.

Sorgenti

  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

[Ulteriore lettura: Pharmacoproteomics]

Last Updated: Aug 23, 2018

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