Las personas podrían comenzar a recibir tratamientos para el cáncer y otras enfermedades mucho antes con la ayuda de un nuevo método para analizar las proteínas de la sangre.

Un artículo de investigadores del Pacific Northwest National Laboratory describe una nueva forma de preparar y analizar muestras de sangre que mejora significativamente la capacidad de los investigadores para detectar proteínas que existen en concentraciones muy bajas, tan solo 10 picogramos por mililitro de sangre. Tan diminuto Las concentraciones difíciles de detectar son comunes con las proteínas indicadoras de enfermedades. que también se denominan biomarcadores.

Muchos investigadores identifican proteínas mediante el uso de anticuerpos, Proteínas en forma de Y que se adhieren a las proteínas para las que están diseñadas específicamente. Pero muchas proteínas no tienen anticuerpos compatibles o los anticuerpos que tienen no son lo suficientemente buenos para encontrar proteínas cuando hay pocas.

Los investigadores han usado anticuerpos de esta manera durante mucho tiempo, pero la espectrometría de masas proporciona una alternativa atractiva que es más eficaz para identificar proteínas. Para analizar una proteína determinada en sangre u otras muestras biológicas, Los investigadores utilizan un enfoque de espectrometría de masas llamado monitoreo de reacciones seleccionadas, también conocido como SRM. SRM busca específicamente péptidos únicos que indiquen la presencia de una proteína objetivo.

En 2012, Los científicos de PNNL mejoraron el SRM estándar cuando desarrollaron un nuevo método llamado PRISM-SRM, que separa una muestra en 96 fracciones y determina cuál de esas fracciones contiene proteínas objetivo. Esto permite a los investigadores analizar una muestra enriquecida con proteínas más específicas a través del espectrómetro de masas. Como resultado, puede detectar proteínas que existen en concentraciones entre 1 nanogramo y 100 picogramos por mililitro en sangre. El nivel de sensibilidad de 100 picogramos ocurre cuando las proteínas comunes que no están relacionadas con la enfermedad se eliminan a través de un proceso llamado agotamiento. mientras que la sensibilidad a nivel de 1 nanogramo ocurre cuando las proteínas comunes no se agotan.

Pero todavía querían detectar proteínas que están presentes en cantidades aún más pequeñas. Para ejecutar una muestra con aún más de las proteínas deseadas a través de un espectrómetro de masas, un equipo de investigadores de PNNL dirigido por Tao Liu creó un nuevo proceso que comienza con cantidades de muestra más grandes por adelantado. Después de cortar la muestra inicial en 96 fracciones, los científicos aislaron la fracción con la proteína objetivo de manera similar a como lo habían hecho con PRISM. Próximo, separaron solo esa fracción en otras 96 y nuevamente aislaron la fracción que contenía la proteína de interés.

Llamado SRM de inmersión profunda, Este nuevo enfoque hace posible apuntar a proteínas que están presentes en la muestra de sangre original en concentraciones tan pequeñas como 10 picogramos por mililitro, y sin necesidad de anticuerpos o agotamiento inicial. Eso aumenta la sensibilidad de este método en aproximadamente 100, 000 veces en comparación con el análisis SRM convencional y unas 100 veces en comparación con PRISM-SRM.

Los investigadores podrían utilizar SRM de análisis profundo para identificar proteínas indicadoras de enfermedad en cualquier muestra biológica o clínica antes de que sean más abundantes, incluido el diagnóstico potencial de cáncer antes de que un tumor sea detectable por otros medios. Esta detección temprana puede aumentar las posibilidades de salvar la vida de un paciente.