A aproximação nova pode conduzir para melhorar técnicas diagnósticas para desordens auto-imunes

Se nós queremos realmente saber nossas pilhas de corpo trabalham - ou não trabalhe, no caso da doença - nós pudemos precisar de olhar além de seus genes e mesmo além das proteínas que são feitas de. Nós podemos precisar de começar atravessar o “lixo celular.” O grupo de Dr. Yifat Merbl do instituto de Weizmann da ciência desenvolveu um sistema para fazer apenas aquele, encontrando que “o contentor-mergulho celular” contem a informação sobre a função da pilha que não é considerada de outra maneira. O grupo aplicou sua aproximação nova a perfilar as pilhas imunes dos pacientes com uma desordem auto-imune e descobriu a evidência distinta para um teste padrão da assinatura que oferecesse um pensamento novo sobre as causas subjacentes desta doença e no futuro, pode conduzir para melhorar técnicas diagnósticas.

Alguns 70% das proteínas no corpo são divididas pela degradação da pilha e as unidades do recicl conhecidas como proteasomes. São incluídas nestes as breves proteínas que são feitas para finalidades específicas, por exemplo, montar uma resposta imune. “Estas proteínas podem ser produzidas nas pequenas quantidades, relativo às proteínas estruturais, e podem firmemente ser reguladas e degradado rapidamente, assim que as avaliações padrão do proteomics tendem a faltá-las,” diz Merbl, que está no departamento da imunologia do instituto. “Mas são precisamente as proteínas que são cruciais às funções da pilha, e assim seu funcionamento precário joga um papel em muitas doenças.

Proteomics actual,” adiciona, “gera lista detalhadas das proteínas expressadas nas pilhas, que é como a tentativa compreender o estilo de vida dos povos olhando instantâneos sucessivos de sua casa. Nós podemos obter algum sentido de seu gosto na mobília e na arte, suas idades e talvez se gostam de ler ou cozinhar. Obter instantâneos sucessivos de seu lixo, por outro lado, dir-nos-á o que comem, que medicamentações tomam, o que eles compra e onde viajaram. Da mesma forma, quando nós olhamos os índices de baldes do lixo celulares, nós podíamos perfilar o estado da doença no nível das actividades da pilha e de seu retorno da proteína, assim como descobrir alguns indícios a respeito do que vai mal nestas pilhas causar os sintomas da doença.”

“Nós focalizamos em proteínas degradadas, geralmente, porque encontrar as proteínas que uma pilha se tem usado recentemente pode nos dizer que sobre as actividades principais na pilha naquele tempo,” diz o Dr. Avital Eisenberg-Lerner no laboratório de Merbl. “Igualmente dá-nos indícios a respeito do estado de monitoração da proteína como no caso das proteínas danificadas ou alteradas que precisam de ser removidas da pilha. Esta informação é igualmente valiosa para identificar os eventos que podem conduzir à doença. Por exemplo, se demasiado pouco de um sinal do crescimento é rejeitado, o resultado pôde ser cancro quando degradar demasiado de um regulador ou de um supressor imune da inflamação puder ser amarrada à doença auto-imune.”

A equipa de investigação, que incluiu o laboratório do prof. Mariana Kaplan, um perito sistemático da auto-imunidade nos institutos dos E.U. de saúde nacionais, assim como em membros do centro nacional grande de Nancy e de Stephen Israel para a medicina personalizada no terreno de Weizmann, focalizado em erythematosus de lúpus sistemático (SLE), uma desordem auto-imune que fossem difícil de diagnosticar, que não tivessem nenhuma cura, e para qual a causa permanece obscura. O que é sabido é esse lúpus envolve a função branca anormal do glóbulo, e esse os órgãos múltiplos no corpo são atacados por seu próprio sistema imunitário.

Preservando proteínas em processo da degradação

Crucial ao sucesso do estudo era a técnica que a equipe desenvolveu isolando os proteasomes das pilhas -- retirando os junto com as partes de proteínas, ou de peptides, preservados no meio do processo de degradação dentro ou em torno da maquinaria proteasome. A equipe removeu os proteasomes dos glóbulos brancos tomados dos pacientes do lúpus e dos controles saudáveis, e então ergueu com cuidado os peptides para fora. Estes foram seleccionados com espectrometria em massa, e o perfil rejeitado do peptide dos dois grupos comparou. A equipe nomeou sua aproximação MAPP, para a análise da espectrometria em massa de Peptides Proteolytic. “Uma das vantagens chaves deste sistema é que permite que nós extraiam a informação sobre processos aberrantes nas pilhas mesmo de uma quantidade muito baixa de material biológico, fazendo o processo possivelmente clìnica relevante,” diz o Lobo-Direito nivelador dos Hila, um primeiro co-autor deste estudo, que pulblished hoje em linha na biotecnologia da natureza.

O grupo do lúpus, certamente, revelou um perfil distinto de MAPP, separando claramente os do grupo de assuntos saudáveis. O que é mais, os testes do proteomics do padrão a equipe conduzida em comparação não revelaram esta divisão, sugerindo que revirar através do lixo das pilhas pudesse ser a chave a ganhar a introspecção nova nesta doença no nível molecular.

Revendo a compreensão actual

O mais glaring das proteínas que eram sob ou sobre-representado nos proteasomes dos pacientes eram membros de uma família chamada os histones, que obtinham degradaram em um de mais alto nível. Os Histones têm diversas funções vitais dentro da pilha, mas estiveram associados com a doença, doença particularmente auto-imune, quando são encontrados em quantidades superiores à média fora das pilhas.

A compreensão da corrente diz que no lúpus, um excesso dos glóbulos brancos morre, derramando seus índices, incluindo os histones, na circulação sanguínea. O sistema imunitário então identifica os peptides adicionados do histone como antígenos estrangeiros e empreende sua resposta contra estas partes particulares de proteína. “Mas nossos resultados sugerem que algo ocorra mais cedo nos glóbulos brancos,” dizem Merbl. “Estas são as pilhas que normalmente tomam peptides das bactérias ou dos vírus e os apresentam em sua membrana exterior como bandeiras pequenas que alertam o sistema imunitário a um micróbio patogénico. Nós pensamos que as pilhas dos pacientes do lúpus puderam fazer a mesma coisa com os peptides extra do histone, que podem ser degradado devido a uma aberração nas proteínas, e podem então ser identificadas como antígenos pelo resto do sistema imunitário.”

Merbl igualmente indica que as experiências estiveram conduzidas em biópsias líquidas das amostras de sangue padrão extraídas dos pacientes na clínica, assim que se se pode mostrar em umas experiências mais adicionais que a assinatura o grupo descoberto é original ao lúpus entre doenças auto-imunes similares, tal teste poderia concebìvel fazer sua maneira aos laboratórios do hospital no futuro não-assim-distante. O grupo de investigação acredita o nível de detalhe que obtiveram com a aproximação nova e a tecnologia pode fornecer a definição necessário para ajudar a compreender os mecanismos subjacentes das doenças numerosas que envolvem proteínas danificadas e o sistema proteasome celular. O que é emocionante a Merbl e seu grupo, contudo, é as possibilidades que o método de MAPP abre: Desde que cada pilha tem seu próprio contingente dos proteasomes para proteínas do usadas-acima e danificadas da decomposição, de “a técnica celular da coleção lixo” poderia render a introspecção valiosa em aspectos numerosos da biologia básica e translational que varia do cancro e da imunoterapia do cancro, à investigação básica no regulamento da proteína.