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Aproveitar o proteomics podia melhorar aproximações terapêuticas a COVID-19

Um grupo de investigação na Índia tem descrito recentemente como o campo do proteomics poderia ser giratório na ajuda abordar a pandemia actual da doença 2019 do coronavirus (COVID-19).

Estudo: A progressão de SARS Coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Crédito de imagem: NAID/Flickr.
Estudo: A progressão de SARS Coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Crédito de imagem: NAID/Flickr.

Desde que a manifestação COVID-19 foi declarada uma pandemia pela Organização Mundial de Saúde (WHO) o 11 de março de 2020th, os cientistas têm lutado para desenvolver terapias para a prevenção e o tratamento do agente causal - coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2).

A revelação de estratégias terapêuticas e preventivas exige uma compreensão exacta do papel que as proteínas jogam no processo da infecção SARS-CoV-2 e na progressão de COVID-19.

O campo vasto do proteomics é equipado bem com as tecnologias necessários para ajudar a enfrentar este desafio, diz Rashmi Rana e colegas do departamento da pesquisa no senhor Ganga Ram Hospital em Nova Deli.

Em uma vista geral recente publicada no jornal das proteínas e do Proteomics, Rana e a equipe destacam algumas das revelações nas tecnologias do proteome que aceleraram não somente o progresso em endereçar pandemias precedentes do coronavirus, mas poderiam igualmente provar inestimável em abordar a crise COVID-19 actual.

Desafios levantados por propagação inaudita de SARS-CoV-2

O coronavirus novo SARS-CoV-2 é a adição a mais recente a um grupo outros de seis coronaviruses que podem igualmente contaminar povos, incluindo SARS-CoV-1, o agente responsável para a manifestação do SARS em 2002-2003.

Contudo, a transmissão convenientemente que nada pode parar de SARS-CoV-2 conduziu às taxas e à mortalidade globais de infecção inauditas que provaram particularmente o desafio a monitorar e endereçar, dadas especialmente a grande proporção de portadores assintomáticos.

Embora a maioria dos pacientes não indique suave ou nenhum sintoma, ao redor 20% desenvolvem uma doença severa que possa conduzir aos sintomas tais como a pneumonia e a falha respiratória.

Os “pacientes que exibem estas manifestações clínicas já têm progredido a uma fase clìnica severa e exigem o acesso imediato aos cuidados intensivos especializados; se não, podem morrer ràpida,” escrevem os pesquisadores. Conseqüentemente, é crucial que as aproximações novas estão desenvolvidas que podem prever e tratam as caixas que puderam progredir à doença clìnica severa, elas adicionam.  

Tais estratégias são focalizadas principalmente nas proteínas envolvidas na infecção SARS-CoV-2, um pouco do que ácidos nucleicos. Contudo, quando muitas das tecnologias disponíveis forem até agora eficazes em contar genes diferencial expressados, frequentemente não identificam as proteínas múltiplas envolvidas, assim como o papel que funcional estas proteínas jogam na progressão da infecção e da doença.

Como pode o proteomics ajudar?

Um vasto leque de técnicas da identificação e de separação pode isolar proteínas das misturas complexas, facilitando a análise de interacções da proteína-proteína, testes padrões temporais da expressão e a distribuição celular ou subcelular, por exemplo.

Os métodos de separação os mais comuns são um e electroforese bidimensional do gel e cromatografia líquida de capacidade elevada, visto que a espectrometria em massa (MS) forma a espinha dorsal da detecção e da identificação da proteína.  

A identificação da proteína que usa técnicas do MS superou as limitações de outras tecnologias proteomic (que incluem a 2D gel-electroforese) que exigem uma grande quantidade de proteína refinada para a análise.

A contribuição de técnicas Senhora-baseadas até agora

a detecção viral Senhora-baseada do peptide tem sido usada previamente para perfilar as proteínas virais que afectam caminhos respiratórios.

Um estudo que emprega o ionização-tempo matriz-ajudado da dessorção do laser da espectrometria em massa do vôo (MS de MALDI-TOF) analisar soros convalescentes dos pacientes do SARS identificou uma proteína nova do nucleocapsid que fosse estabelecida mais tarde como o imunogénio SARS-CoV-1 principal.

Actualmente, a reacção em cadeia reversa da transcrição-polimerase (RT-PCR) é o método preliminar usado para detectar genes virais em pacientes de COVID-19-positive. Contudo, a mutabilidade alta de SARS-CoV-2 pode significar que RT-PCR não é sensível bastante detectar estes genes. Além disso, a técnica é baixo-produção devido a seus tempos de reacção longos.

a detecção Senhora-baseada, por outro lado, pode fornecer a detecção simples e rápida de SARS-CoV-2, mesmo entre pacientes recuperados.

Uma técnica, chamada reacção múltipla que monitora a espectrometria em massa (MRM-MS) detectou peptides na proteína estrutural do ponto SARS-CoV-2 com uma sensibilidade de 90% e especificidade de 100% entre os pacientes recuperados que testaram o negativo para o vírus por RT-PCR.

Os microarrays da proteína podiam igualmente ajudar a melhorar diagnósticos

Os microarrays da proteína representam uma outra plataforma valiosa para a detecção de peptides virais em um complexo da proteína.

Em um estudo recente, uma plataforma de detecção opto-microfluidic detectou ràpida anticorpos contra a proteína do ponto SARS-CoV-2 no plasma humano diluído com sensibilidade alta, uma revelação que poderia significativamente melhorar o diagnóstico.  

Rana e os colegas dizem que os estudos comparativos dos pacientes em fases diferentes da infecção SARS-CoV-2 são urgente necessários ajudar a determinar como os pacientes não-severos ou assintomáticos progridem para sintomas severos ou risco de vida.

Uma estudo recente tecnologia usada da disposição da único-molécula para estudos quantitativos do proteome da proteína do ponto SARS-CoV-2, da subunidade do ponto S1, e a proteína do nucleocapsid no plasma de sangue dos pacientes COVID-19.

O estudo, que era o primeiro para detectar estes antígenos SARS-CoV-2 no sangue, revelou que os antígenos estão associados com a progressão da doença.

Que podia o proteomics significar para o futuro?

O campo vasto do proteomics pode gerar a informação que aquele conduz à interpretação melhorada dos processos envolvidos na progressão da infecção SARS-CoV-2 e da doença.

“Por muitas décadas, proteomics provou sua versatilidade e a eficácia para a revelação dos alvos potenciais da droga da novela para as doenças constantemente aparecendo que levantam desafios à humanidade,” escreve Rana e colegas.

No contexto de COVID-19, o proteomics pode ajudar a revelar biomarkers novos e para definir os procedimentos do ponto--cuidado que poderiam significar que os cuidados médicos eficazes na redução de custos podem ser entregados mais perto do ajuste home do paciente, dizem.

“Neste mundo em desenvolvimento, existe um desafio de um cuidado mais eficaz para SARS-CoV-2, e o teste do ponto--cuidado pode jogar um papel muito maior aqui no futuro,” conclui a equipe.

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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