Das Proteom ist die Gesamtheit von Proteinen einer Zelle oder eines Zellgewebes eines lebenden Organismus. So, wie eben das Genom die Gesamtheit des genetischen Materials darstellt, das die ererbten Eigenschaften eines Individuum enthält; Gene, die die Synthese von Proteinen des Organismus, also dem Proteom steuern. Aber während ein Mensch etwa 30000 Gene zählt, ist sein Organismus aus Millionen von unterschiedlichen Proteinen aufgebaut. Man hat das Genom des Menschen identifiziert, aber man kennt noch nicht seine gesamte Funktion. Darüber hinaus hat man bis jetzt nur eine sehr begrenzte Anzahl von Proteinen, etwa 80000, konkret untersucht und bei einer geringen Zahl von ihnen die Funktionen erforscht.
Aber, wie es ein amerikanischer Autor formuliert hat: „Im Organismus machen die Proteine den „Job“!“ Die quantitative und qualitative Veränderung eines einzigen Proteins reicht aus, um eine krankhafte Veränderung und eine mögliche Therapie zu bestimmen.
Während das Proteom vereinfachend als Gesamtheit der Proteine innerhalb eines Organismus definiert werden kann, unter Berücksichtigung von Struktur und Funktion, ist die Proteomik ein viel umfassenderes Konzept, das mehrere Aspekte abdeckt:
Wenn es stimmt, dass die Proteine den « Job » machen, kann man auch sagen, dass das Proteomis-Profil. es ermöglicht hat zu sehen, „was hinter den Kulissen passiert“.
Die medizinische Diagnostik stützt sich bisher auf Fakten,
Man kann die visuelle oder auditive Genauigkeit des Beobachters durch weitere diagnostische Maßnahmen verstärken. Aber es gab eine Grenze, die bis vor kurzem unüberwindbar war: die des infra-mikroskopischen, des Unsichtbaren und des Unhörbaren. Es war nicht möglich auf der Ebene des Genoms oder gar des Proteoms zu diagnostizieren. Mit dem Proteomis-Profil ist die Sprache der Proteine lesbar und verstehbar geworden, das elektronische Denken aus dem unsichtbaren in den sichtbaren
Die funktionelle Proteomik ist eine anwendungsorientierte Methode, die erste in dieser Form, die je entwickelt wurde.
Sie ist obendrein ein wirksames Orientierungsmittel für Forschung und Entwicklung.
Das Proteomis-Profil ist ausschließlich eine Serummethode. Solides Gewebe wird durch dieses Verfahren nicht erfasst. Nur das Serum aus dem Vollblut wird untersucht.
Ein System kann in seiner Gesamtheit untersucht werden, indem zunächst die Einzelelemente analysiert werden. Es kann aber auch über die Erforschung der Interaktionen seiner Elemente erfasst werden. Diesem Aspekt widmet sich vor allem die funktionelle Proteomik.
Die Molekularkinetik, die Bewegung der Molekularteilchen, ist letztlich die Grundlage der Methode. Die verschiedenen Eiweißstrukturen im kolloidalen System haben eine komplizierte räumliche Struktur, die durch die Molekularkinetik entsteht. Außerdem haben kolloidale Lösungen eine bestimmte physikalische Eigenschaft, die Solvatation: die Fähigkeit komplexer Eiweißmoleküle, in Abhängigkeit von ihrem Ionisationszustand Wasser zu binden.
Bei dieser Methode wird dem Patientenserum ein Reagenz zugegeben, dass die räumliche Anordnung verändert, die Molekularkinetik stört und bestimmte Proteinfraktionen zum Ausflocken bringt. Die Methode besteht also zu allererst aus einer Serie von Flockungstests in standardisierter Reihenfolge. Das Ausmaß der Ausflockung wird densiometrisch erfasst, diese Messergebnisse werden computertechnisch überarbeitet, was es möglich macht, als Ausdruck einer Momentaufnahme des Patienten eine „Pseudokurve“ zu erstellen.
Zunächst stand die strukturelle Analyse des Proteoms im Mittelpunkt des akademischen Interesses. Dann, nachdem die Proteine isoliert und identifiziert worden sind, versuchte man, ihre proteomischen Funktionen zu charakterisieren.
Mit einem Vorlauf von 30 Jahren hat Proteomis die funktionelle Proteomik entwickelt, indem sie das biophysikalische Gleichgewicht im Serum eines jeden Individuums als Maß der Veränderungen des Proteoms definierte.
Um das Proteom zu erforschen, hat Proteomis sich klassischer Methoden der Eiweißanalyse bedient:
Die bidimensionale Elektrophorese hat es ermöglicht, die in der funktionellen Proteomik erfassten Flockulate in Gruppen nach ihrem pH-Verhalten und ihrem Molekulargewicht einzuteilen und über die isoelektrische Fokussierung weiter zu charakterisieren. Die Erforschung des Proteom leistet einen enormen Beitrag zum Studium der Proteomik, und umgekehrt orientiert sich die Erforschung der unterschiedlichen kolloidalen Serumstrukturen an der funktionellen Bedeutung der Elemente des Proteoms.
Die moderne wissenschaftliche Welt verspricht sich viel vom Proteom für die Aufdeckung neuer biologischer Marker zur Diagnose und Behandlung von Krankheiten.
Sowohl eine punktuelle Veränderung eines einzelnen Proteins als auch die Veränderung von Proteingruppen können helfen, eine Krankheit vorauszusagen. Das gleiche gilt bei der Therapieentscheidung.
Mit der Herstellung von neuen, auf bestimmte Ziele aktiven, Heilmitteln können Effekte über das kolloidale System erreicht werden, um eine sichtbare therapeutische Wirkung zu erzielen.
Das Proteomis-Profil,das die Reaktivität des kolloidalen Systems des Serums in Anwesenheit von speziellen chemischen oder biologischen Reagenzien misst, hat ein bis dahin unbekanntes Phänomen sichtbar gemacht:
Die Struktur des kolloidalen Systems ist genetisch vorbestimmt.
Diese Struktur ist nicht Folge einer Vermehrung oder Verminderung eines einzelnen, aus dem Proteom identifizierten Proteins, sondern Folge der Dynamik der gesamten Proteine im Serum.
An sich ist die Form der Struktur bereits eine Diagnose, die es beim Einsatz einer effektiven Therapie zu beachten gilt, insbesondere bei der Organtherapie. Denn der Aufbau des kolloidalen Systems geht aus des Evolution hervor: Im Sinne eines hierarchischen Aufbaus entwickeln sich in der Phylogenese von den niederen Tieren zu den Säugetiere immer größere komplexe Proteinstrukturen. Diese Information ist genetisch gespeichert und tritt in der Ontogenese zu Tage, insbesondere in der Entwicklung des Proteinsystems im Embryo. Damit können aus den Veränderungen der Proteine je nach ihrer Entwicklungsstufe bereits diagnostische Schlüsse gezogen werden.