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Studio il Proteome e delle malattie umane facendo uso di spettrometria di massa

Thought LeadersAmanda Hummon, PhDAssociate ProfessorOhio State University

Un'intervista con il PhD di Amanda Hummon, professore associato dall'Ohio State University, discutente come la spettrometria di massa può essere usata per analizzare il proteome e come questa può aiutare con lo studio sulla malattia umana.

Come è lo studio usato spettrometria di massa il proteome?

Gli spettrometri di massa sono essenzialmente bascule o bilanciamenti molto costosi. Meravigliosamente si sono applicati allo studio delle proteine e il proteome globale perché le proteine sono composte di ripetizione degli amminoacidi quei tutto ha masse distinte. Possiamo usare la spettrometria di massa per distinguere le diverse proteine, capiamo quale sono presenti e quanto è presente.

La bella cosa circa questa è che pensiamo alle proteine come le molecole di atto delle celle. Così, sono quelle che facciano il molto lavoro e studiare il proteome del tessuto sano contro il tessuto malato, per esempio, può fornirgli molte informazioni quanto a perché una malattia accade ed anche che cosa potrebbe potenzialmente essere fatto per trattarla. Per questo motivo, la spettrometria di massa e il proteomics vengono insieme realmente meravigliosamente.

spettrometro di massa

Crediti di immagine: kdsoo322/Shutterstock.com

Quanto cruciali sono gli studi nel proteome per avanzare la nostra comprensione delle malattie umane?

È incredibilmente importante studiare il proteome per capire le malattie umane. Ci sono due modi diversi in cui esaminare il proteome può essere vantaggioso: il primo sta esaminando i sistemi diagnostici ed il secondo sta capendo le opzioni del trattamento.

Per esempio, se avete un paziente che sta sviluppando una malattia, quella malattia sarà avviata spesso dall'espressione delle proteine che non sia presente nello stato sano o potenzialmente non sia presente negli importi differenti in uno stato sano contro uno stato malato.

Studiando il proteome ed esaminando che proteine sono presente ed il presente della quantità, possiamo capire, per esempio, se un paziente ha una malattia particolare. Quella è la prima applicazione enorme.

La seconda applicazione in cui il proteome studia può essere molto utile sta esaminando le opzioni del trattamento. Di nuovo, per esempio, se avete droghe differenti che possono essere usate per trattare una malattia, potete usare le proteine come lettura per vedere indipendentemente da fatto che la vostra droga sta funzionando e se una droga differente deve essere usata per quel paziente. Pensiamo al proteomics come lettura molto buona sulla salubrità e sull'attuabilità delle cellule umane.

Che cosa sono alcuni degli avanzamenti che sono stati fatti nei metodi di spettrometria di massa?

Durante gli ultimi cinque - dieci anni, abbiamo veduto gli avanzamenti enormi nell'area di strumentazione di spettrometria di massa come provato dalla popolarità crescente della tecnica. Se assistete alla società americana per la riunione di spettrometria di massa, si ingrandisce appena e più grande ogni anno. Ciò è in una larga misura perché qualche cosa può essere studiato esaminando il suo peso molecolare.

Alcuni degli avanzamenti realmente emozionanti che si sono presentati durante gli ultimi anni sono l'introduzione delle tecniche come mobilità dello ione, che permette che discriminiate fra le molecole che hanno lo stesso peso molecolare ma forme differenti.

Con spettrometria di massa, solitamente state studiando le cose e state esaminando le differenze nel peso. Quando aggiungiamo la mobilità dello ione alla parte frontale di spettrometro di massa, possiamo esaminare le cose che hanno lo stesso peso ma forme differenti. Così, stiamo raggiungendo un punto emozionante in cui possiamo esaminare quasi qualche cosa.

Nel mio campo di ricerca, faccio molto proteomics e molta spettrometria di massa della rappresentazione. Ci sono stati molti sviluppi nel mondo della rappresentazione pure che permettono che noi esaminiamo, con risoluzione spaziale realmente squisita, appena alcune celle per volta in un modo nello spazio discreto tramite spettrometria di massa. Sono egualmente molto emozionante tramite quegli avanzamenti.

spettrometro di massa

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Come questo tipo di innovazione permette alla ricerca che va oltre un'analisi standard?

Con questi nuovi tipi di metodi, possiamo iniziare a chiedere alle domande che non potremmo ottenere a prima. Per ritornare a domanda di mobilità dello ione, state utilizzando la mobilità dello ione nei tipi differenti di ricerche. Diciamo, per esempio, avete avuto due molecole che erano esattamente lo stesso Massachusetts.

Molte più piccole molecole, come i lipidi, avranno spesso la stessa massa, in modo da non potremmo discriminare precedentemente fra queste varie specie. Ma ora, con questi nuovi avanzamenti, possiamo cominciare capire queste differenze sottili.

Le cellule umane stanno facendo questa per le migliaia di anni; sono realmente buone al discriminare ed a usando queste molecole differenti. Ora stiamo prendendo appena con la strumentazione e potere discriminare ed usare questi è molto vantaggioso.

Perché scegliete di mettere a fuoco su questa ricerca e che cosa sono i vantaggi della ricerca?

Sono stato formato come chimico analitico. Ho lavorato in un gruppo di chimica analitica come dottorando ed amo come fondamento ed ampiamente chimica analitica applicabile. A fine giornata, tutta la scienza è determinata tramite la misura. Se non conoscete che cosa avete, realmente non potete effettuare la ricerca. La chimica analitica è il campo di ricerca che rende tutto che possibile. Amo quell'aspetto.

Egualmente amo lo sviluppo di metodo e potere mettere a punto questi metodi robusti rigorosi. Gradisco fare la chimica analitica nel campo della ricerca biomedica perché voglio fondamentalmente effettuare la ricerca che aiuterà la gente. Quello è lo scopo overarching della ricerca in generale.

La mia famiglia ha una cronologia di determinati tipi di cancri ed in modo da abbiamo concentrato tutti gli sforzi del mio gruppo di ricerca nell'applicazione della chimica analitica alla biologia del cancro e nella prova di usare queste strategie di misura per esplorare le domande coercitive nella biologia del cancro.

Che cosa è in magazzino per il futuro della vostra ricerca nella biologia del cancro?

Il mio gruppo di ricerca fa molto lavoro facendo uso dei tipi differenti di sistemi-modello del cancro. Più specificamente, il lavoro durante gli ultimi 10 anni sta usando le linee cellulari immortalate per formare le colture cellulari tridimensionali, che sono mimi dei tumori umani.

Abbiamo sviluppato una serie dei metodi spettrometrii di massa che sono molto robusti e rigorosi ed abbiamo passare 10 anni che mettono a punto questi metodi in modo che potessimo poi tradurrli dai modelli della coltura cellulare in tessuti pazienti reali. Ora stiamo facendo questa transizione e stiamo entrando i nostri metodi analitici dalle linee cellulari nei organoids paziente-derivati.

Questi sono campioni che si sviluppano dalle biopsie pazienti e possiamo usare i nostri metodi spettrometrii di massa, per esempio, per capire indipendentemente da fatto che un paziente risponda ad una droga specifica. Possiamo catturare una di queste biopsie, coltivarlo, trattarlo con la droga ed usare la spettrometria di massa per vedere indipendentemente da fatto che il paziente può metabolizzare quella droga. Avere quelle informazioni può contribuire a guidare le decisioni cliniche.

cancro

Crediti di immagine: Foto/Shutterstock.com di ci

Che cosa l'altra ricerca mette a fuoco è là a Pittcon?

Ho presentato un esposto sul usando il proteome per esaminare i modi aumentare l'efficacia chemioterapeutica. Il mio laboratorio sta studiando le modifiche nutrizionali differenti per studiare la domanda di indipendentemente da fatto che possiamo rendere l'attività della chemioterapia migliore. Abbiamo alcuni dati preliminari molto di promessa indicare che mangiare di meno può aumentare l'efficacia chemioterapeutica in celle di tumore del colon. Ciò è basata sia sui dati fenotipici che proteomic.

Egualmente ho presentato un esposto sulla mia attività di spettrometria di massa della rappresentazione del gruppo di ricerca, facendo uso dei nostri modelli e organoids tridimensionali della sferoide per esaminare entrambe le farmacocinesi e farmacodinamica dei composti differenti che sono disponibili per i malati di cancro colorettali.

Con entrambi colloqui, stavamo guardando per applicare la spettrometria di massa a cui considero problemi realmente importanti nella ricerca sul cancro colorettale ed eventualmente forniamo le migliori opzioni per i pazienti.

Che cosa sperate di guadagnare da Pittcon con queste presentazioni della ricerca?

È sempre meravigliosa venire qui perché ottenete di vedere tutti gli vostri amici e colleghi come pure di incontrare la nuova gente. Durante l'uno dei miei colloqui, ho incontrato un mazzo di gente che non mi ero incontrato mai prima che ed ottenute di sentire parlare della loro ricerca e di alcune delle idee e dei concetti che sono stati introdotti nel simposio fossero le cose non avevo pensato a.

Quel cambia la mia prospettiva un po'sulla ricerca ed a volte vi forza mettere a fuoco su altri aspetti o smerigliatrice le vostre ipotesi un po'. Godo di di essere presentato a queste nuove idee.

Inoltre, se ottenete le domande realmente buone dopo che presentate un esposto può a volte essere duro rispondere loro, ma anche può fare la vostra ricerca che molto meglio se vi forza pensare a perché state facendo che cosa state facendo. Trovo che Pittcon da essere un ambiente scientifico molto ricco e là è molte buone discussioni che accendono qui.

Perché pensate i vantaggi di Pittcon la comunità analitica di scienza?

Sto venendo a Pittcon da quando ero uno studente di laureato; Penso che questo sia i mio 15th anni qui, forse. È sempre così importante venire ed interagire con i vostri amici e colleghi per scoprire che cosa sta continuando nel campo ed ottenere un senso di dove la comunità sta muovendosi.

Egualmente è stato ordinato vedere i cambiamenti nel fuoco di chimica analitica nel corso degli anni e vedere gli argomenti differenti diventare sottolineati e più importanti.

Circa Amanda Hummon

Come membro della carcinogenesi e del Chemoprevention molecolari al OSUCCC - James, interessi della ricerca di Amanda si trova all'intersezione di chimica analitica e di biologia del prodotto chimico, con un fuoco su biologia del cancro.

Il laboratorio mette a punto i metodi analitici per valutare il proteome, il phosphoproteome e il metabolome in cellule tumorali mentre esplora la liberalizzazione nelle vie Cancro-associate di trasduzione del segnale. Usiamo il delineamento spettrometria di massa globale per valutare quantitativamente l'abbondanza alterata di biomolecole in cellule tumorali, specialmente nel tumore del colon. Abbiamo usato questo approccio per esaminare i campioni pazienti, gli xenotrapianti del mouse e le linee cellulari immortalate.

Il laboratorio di Amanda egualmente mette a punto i metodi di spettrometria di massa della rappresentazione per tenere la carreggiata l'infiltrazione ed il metabolismo delle chemioterapie in tumori e nelle colture cellulari tridimensionali.

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