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L'exploitation de la protéomique a pu améliorer des approches thérapeutiques à COVID-19

Un organisme de recherche en Inde a récent décrit comment l'inducteur de la protéomique pourrait être pivotalement dans l'aide pour aborder la pandémie actuelle de la maladie 2019 de coronavirus (COVID-19).

Depuis que la manifestation COVID-19 a été déclarée une pandémie par l'Organisation Mondiale de la Santé (WHO) le 11 mars 2020th, les scientifiques avaient lutté pour développer des traitements pour la prévention et la demande de règlement de l'agent causal - le coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de syndrôme respiratoire aigu sévère.

Le développement des stratégies thérapeutiques et préventives exige une compréhension précise du rôle que les protéines jouent dans le procédé de l'infection SARS-CoV-2 et l'étape progressive de COVID-19.

Le vaste inducteur de la protéomique est bien équipé des technologies requises pour aider à relever ce défi, indique Rashmi Rana et collègues du service de la recherche à monsieur Ganga Ram Hospital à New Delhi.

Dans une synthèse récente publiée dans le tourillon des protéines et de la protéomique, Rana et l'équipe mettent en valeur certains des développements en technologies de protéome qui ont non seulement accéléré le progrès en adressant des pandémies précédentes de coronavirus, mais pourraient également prouver inestimable en abordant la crise du courant COVID-19.

Défis lancés par écart sans précédent de SARS-CoV-2

Le coronavirus nouveau SARS-CoV-2 est l'ajout le plus récent à un groupe de six autres coronaviruses qui peuvent également infecter des gens, y compris SARS-CoV-1, l'agent responsable de la manifestation de radar à ouverture synthétique en 2002-2003.

Cependant, la boîte de vitesses apparemment imparable de SARS-CoV-2 a mené aux taux d'infection sans précédent et à la mortalité globaux qui ont en particulier la remise en question prouvée à surveiller et adresser, particulièrement donnés la grande proportion de porteurs asymptomatiques.

Bien que la majorité de patients ne manifestent doux ou aucun sympt40me, environ 20% développent une maladie sévère qui peut mener aux sympt40mes tels que la pneumonie et l'insuffisance respiratoire.

Les « patients montrant ces manifestations cliniques ont déjà progressé à une phase cliniquement sévère et ont besoin de l'accès immédiat aux soins intensifs spécialisés ; autrement, ils peuvent mourir rapidement, » écrivent les chercheurs. Par conséquent, il est essentiel que des approches neuves soient développées qui peuvent prévoir et traitent les caisses qui pourraient progresser cliniquement à la maladie sévère, elles ajoutent.  

De telles stratégies sont principalement concentrées sur les protéines impliquées dans l'infection SARS-CoV-2, plutôt que les acides nucléiques. Cependant, alors que plusieurs des technologies procurables sont jusqu'à présent efficaces à compter différentiel des gènes exprimés, elles souvent ne recensent pas les protéines multiples impliquées, ainsi que le rôle fonctionnel que ces protéines jouent dans l'infection et la progression de la maladie.

Comment la protéomique peut-elle aider ?

Une grande sélection de techniques d'identification et de séparation peut isoler des protéines des mélanges complexes, facilitant l'analyse des interactions protéine-protéine, les configurations temporelles d'expression et la distribution cellulaire ou sous-cellulaire, par exemple.

Les méthodes de séparation les plus courantes sont un et électrophorèse en gel et chromatographie liquide haute performance bidimensionnelles, alors que la spectrométrie de masse (MS) forme le réseau général du dépistage et de l'identification de protéine.  

L'identification des protéines utilisant des techniques de milliseconde a surmonté les limitations d'autres technologies proteomic (2D électrophorèse en gel y compris) qui exigent un grand nombre de protéine épurée pour l'analyse.

La cotisation des techniques basées sur Mme jusqu'ici

le dépistage viral basé sur Mme de peptide a été précédemment employé pour profiler les protéines virales qui affectent des voies respiratoires.

Une étude utilisant l'ionisation-temps modification-aidé de désorption de laser de la spectrométrie de masse de vol (milliseconde de MALDI-TOF) pour analyser les sérums convalescents des patients de radar à ouverture synthétique a recensé une protéine nouvelle de nucleocapsid qui plus tard a été déterminée comme immunogène SARS-CoV-1 principal.

Actuel, la réaction en chaîne inverse de transcription-polymérase (RT-PCR) est la méthode primaire employée pour trouver les gènes viraux dans des patients de COVID-19-positive. Cependant, la mutabilité élevée de SARS-CoV-2 peut signifier que le RT-PCR n'est pas assez sensible pour trouver ces gènes. En outre, la technique est inférieur-débit dû à ses longs temps de réaction.

le dépistage basé sur Mme, d'autre part, peut fournir le dépistage simple et rapide de SARS-CoV-2, même parmi les patients récupérés.

Une technique, la spectrométrie de masse multiple appelée de surveillance de réaction (MRM-MS) a trouvé des peptides dans la protéine structurelle de la pointe SARS-CoV-2 avec une sensibilité de 90% et la spécificité de 100% parmi les patients récupérés qui ont vérifié le négatif pour le virus par RT-PCR.

Les puces ADN de protéine ont pu également aider à améliorer la diagnose

Les puces ADN de protéine représentent une autre plate-forme précieuse pour le dépistage des peptides viraux dans un composé de protéine.

Dans une étude récente, une plate-forme de détection opto-microfluidic a rapidement trouvé des anticorps contre la protéine de la pointe SARS-CoV-2 dans le plasma humain dilué avec la sensibilité élevée, un développement qui pourrait de manière significative améliorer le diagnostic.  

Rana et les collègues indiquent que des études comparatives des patients à différentes étapes de l'infection SARS-CoV-2 sont eues un besoin urgent pour aider à déterminer comment les patients non-sévères ou asymptomatiques progressent vers des sympt40mes sévères ou potentiellement mortels.

Une technologie de choix d'unique-molécule utilisée par étude récente pour des études quantitatives de protéome de la protéine de la pointe SARS-CoV-2, de la sous-unité de la pointe S1, et la protéine de nucleocapsid dans le plasma des patients COVID-19.

L'étude, qui était la première pour trouver ces antigènes SARS-CoV-2 dans le sang, a indiqué que les antigènes sont associés à la progression de la maladie.

Que la protéomique a-t-elle pu signifier à l'avenir ?

Le vaste inducteur de la protéomique peut produire de l'information que cela mène à l'évaluation améliorée des procédés impliqués dans l'infection SARS-CoV-2 et la progression de la maladie.

« Pendant beaucoup de décennies, protéomique a prouvé sa souplesse d'utilisation et l'efficacité pour le développement des objectifs potentiels de médicament de roman pour les maladies apparaissantes continuellement lançant des défis à l'humanité, » écrivent Rana et des collègues.

Dans le cadre de COVID-19, la protéomique peut aider à indiquer des biomarqueurs nouveaux et définir les procédures de remarque-de-soins qui pourraient signifier que la santé rentable peut être fournie plus près du réglage à la maison du patient, elles indiquent.

« En ce monde en voie de développement, là existe un défi des soins plus efficaces pour SARS-CoV-2, et le contrôle de remarque-de-soins peut jouer un rôle beaucoup plus grand ici à l'avenir, » conclut l'équipe.

Journal reference:
Sally Robertson

Written by

Sally Robertson

Sally first developed an interest in medical communications when she took on the role of Journal Development Editor for BioMed Central (BMC), after having graduated with a degree in biomedical science from Greenwich University.

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