L'approche neuve peut aboutir à améliorer des techniques diagnostiques pour des affections auto-immune

Si nous voulons réellement savoir nos cellules de fuselage travaillent - ou ne fonctionnez pas, dans le cas de la maladie - nous pourrions devoir examiner au delà de leurs gènes et même au delà des protéines qu'elles sont effectuées de. Nous pouvons devoir commencer à passer par les « déchets cellulaires. » Le groupe de M. Yifat Merbl de l'institut de Weizmann de la Science a développé un système pour faire juste cela, constatant que « la décharge-plongée cellulaire » contient des informations sur le fonctionnement des cellules qui n'est pas autrement vu. Le groupe s'est appliqué leur approche neuve à profiler les cellules immunitaires des patients présentant une affection auto-immune et a découvert la preuve distincte pour une configuration de signature qui offre penser neuf aux causes sous-jacentes de cette maladie et à l'avenir, peut aboutir à améliorer des techniques diagnostiques.

Quelques 70% des protéines dans le fuselage sont décomposés par la dégradation des cellules et des unités de réutilisation connues sous le nom de protéasomes. Comprises dans ces derniers sont les protéines de courte durée qui sont effectuées pour des buts spécifiques, par exemple, de monter une réaction immunitaire. « Ces protéines peuvent être produites dans les petites quantités, relativement aux protéines de structure, et peuvent être fortement réglées et dégradées rapidement, ainsi les enquêtes normales de protéomique tendent à les manquer, » dit Merbl, qui est dans le service de l'immunologie de l'institut. « Mais elles sont avec précision les protéines qui sont essentielles aux fonctionnements des cellules, et leur défaut de fonctionnement joue ainsi un rôle dans beaucoup de maladies.

Protéomique actuelle, » il ajoute, « produit des listes détaillées des protéines exprimées en cellules, qui est comme l'essai de comprendre le mode de vie des gens en regardant des instantanés successifs de leur maison. Nous pouvons obtenir un certain sens de leur goût dans les meubles et l'art, leurs âges et peut-être s'ils aiment s'afficher ou faire cuire. L'obtention des instantanés successifs de leurs déchets, d'autre part, nous indiquera ce qu'ils mangent, quels médicaments ils prennent, ce qui ils achètent et où ils se sont déplacés. De la même manière, quand nous avons regardé le contenu des poubelles cellulaires, nous pouvions profiler la condition de la maladie au niveau des activités des cellules et de son renouvellement de protéine, ainsi que découvrir quelques indices pour ce qui va mal en ces cellules pour provoquer les sympt40mes de la maladie. »

« Nous nous concentrons sur les protéines dégradées, généralement parce que la conclusion des protéines qu'une cellule a utilisé récemment peut nous indiquer qu'au sujet des activités principales dans la cellule à ce moment-là, » indique M. Avital Eisenberg-Lerner dans le laboratoire de Merbl. « Il nous donne également des indices pour la condition de la surveillance de protéine comme dans le cas des protéines endommagées ou modifiées qui doivent être enlevées de la cellule. Cette information est également valeur pour le recensement des événements qui peuvent mener à la maladie. Par exemple, si trop peu d'un signe d'accroissement est jeté, le résultat pourrait être cancer tandis que dégrader trop d'un régulateur ou d'un éliminateur immunisé de l'inflammation peut être attaché à la maladie auto-immune. »

L'équipe de recherche, qui a compris le laboratoire de prof. Marianne Kaplan, un expert en matière systémique d'auto-immunité aux instituts des USA de la santé nationaux, ainsi qu'aux membres de Nancy et de centre national grand de Stephen Israël pour le médicament personnalisé sur le campus de Weizmann, concentrés sur le lupus érythémateux disséminé (SLE), une affection auto-immune il est difficile diagnostiquer que, qui n'a aucun remède, et pour ce qui la cause demeure peu claire. Ce qui est connu est ces lupus concerne le fonctionnement anormal de globule blanc, et ce des organes multiples dans le fuselage sont attaqués par son propre système immunitaire.

Préservation des protéines en cours de dégradation

Essentielle à la réussite de l'étude était la technique que l'équipe a développée pour isoler les protéasomes des cellules -- les tirant avec les pièces de protéines, ou de peptides, préservés au beau milieu du processus de dégradation à l'intérieur ou autour des machines de protéasome. L'équipe a retiré les protéasomes des globules blancs pris des patients de lupus et des contrôles sains, et soigneusement puis a soulevé les peptides à l'extérieur. Ceux-ci ont été examinés avec la spectrométrie de masse, et le profil jeté de peptide des deux groupes comparés. L'équipe a nommé leur approche MAPP, pour l'analyse de spectrométrie de masse des peptides protéolytiques. « Un des avantages clé de ce système est qu'il nous permet d'extraire des informations sur des procédés anormaux en cellules même de la quantité très inférieure de matériau biologique, rendant le procédé probablement cliniquement approprié, » dit le Loup-Prélèvement de Hila, un premier co-auteur de cette étude, qui pulblished aujourd'hui en ligne en biotechnologie de nature.

Le groupe de lupus, en effet, a indiqué un profil distinct de MAPP, les séparant clairement du groupe de sujets sains. Ce qui est plus, les tests de protéomique de norme l'équipe conduite en comparaison n'ont pas indiqué cette division, proposant que fouiller par les déchets des cellules puisse être la clavette à gagner l'analyse neuve sur cette maladie au niveau moléculaire.

Observation de la compréhension actuelle

Les plus glaring des protéines qui étaient sous-- ou surreprésentées dans les protéasomes des patients étaient des membres des histones appelées d'une famille, qui obtenaient ont dégradé à un de plus haut niveau. Les histones ont plusieurs fonctionnements indispensables dans la cellule, mais elles ont été associées à la maladie, en particulier maladie auto-immune, quand elles sont trouvées en quantité supérieure à la moyenne en dehors des cellules.

La compréhension de courant indique que dans le lupus, un excès de globules blancs meurent, renversant leurs teneurs, y compris les histones, dans la circulation sanguine. Le système immunitaire alors recense les peptides ajoutés d'histone en tant qu'antigènes étrangers et entreprend sa réaction contre ces pièces particulières de protéine. « Mais nos découvertes proposent que quelque chose ait lieu plus tôt dans les globules blancs, » dit Merbl. « Ce sont des cellules qui normalement prennent des peptides des bactéries ou des virus et les présentent sur leur membrane extérieure comme de petits indicateurs alertant le système immunitaire à un agent pathogène. Nous pensons que les cellules des patients de lupus pourraient faire la même chose avec des peptides supplémentaires d'histone, qui peuvent être dus dégradé à une aberration dans les protéines, et peuvent alors être recensées comme antigènes par le reste du système immunitaire. »

Merbl précise également que les expériences ont été entreprises sur les biopsies liquides des prises de sang normales extraites des patients dans la clinique, ainsi s'il peut montrer dans d'autres expériences que la signature le groupe découvert est seule au lupus parmi les maladies auto-immune assimilées, un tel contrôle pourrait peut-être effectuer son chemin vers des laboratoires d'hôpital dans un avenir pas-ainsi-éloigné. L'organisme de recherche croit le niveau de précision qu'ils ont obtenu par l'approche neuve et la technologie peut fournir la définition requise pour aider à comprendre les mécanismes fondamentaux des nombreuses maladies concernant les protéines endommagées et le système cellulaire de protéasome. Ce qui excite à Merbl et son groupe, cependant, est les possibilités que la méthode de MAPP s'ouvrent : Puisque chaque cellule a son propre contingent des protéasomes pour les protéines d'utilisées- et endommagées de décomposition, la technique cellulaire « de ramassage de déchets » pourrait fournir l'analyse précieuse dans de nombreux aspects de la biologie fondamentale et de translation s'échelonnant du cancer et de l'immunothérapie du cancer, à la recherche fondamentale sur le règlement de protéine.