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Protéomique fonctionnelle

Qu’est-ce que le protéome ?

Le protéome est l’ensemble des protéines constituant les cellules et tissus d’un organisme vivant … tout comme le génome est l’ensemble des gènes contenant le patrimoine héréditaire d’un individu, gènes qui président à la synthèse des protéines de l’organisme, donc du protéome. Mais alors qu’un être humain compte environ 30 000 gènes, son organisme est formé de plusieurs centaines de milliers de protéines différentes, voire de plusieurs millions. On connaît la totalité des gènes, même si l’on ne connaît pas la totalité de leurs fonctions. Par contre on ne connaît qu’un nombre très limité de protéines, à peine 80 000 sur plusieurs centaines de milliers, et qu’un nombre encore plus limité de leurs fonctions. Or, comme le dit de façon imagée un auteur américain : dans l’organisme ce sont les protéines qui font le « job ». La modification quantitative ou qualitative d’un seul type de protéine peut suffire à déterminer une situation pathologique et une thérapeutique. Ainsi se définit une véritable biologie fonctionnelle.

Qu’est-ce que la protéomique ?

Alors que le protéome peut être facilement défini comme le catalogue de la totalité des protéines composant un organisme, catalogue indiquant leurs indentifications et leurs fonctions, la protéomique est un concept beaucoup plus extensif qui peut recouvrir plusieurs aspects :

  1. L’étude de la structure de toutes les protéines.
  2. L’étude de la façon dont les protéines sont reliées entre elles dans le système organique…. pour « faire le job »
  3. L’étude des fonctions des protéines dans le système.
  4. La mise en évidence de la valeur diagnostique, préventive, prédictrice et thérapeutique des protéines.

Qu’est-ce que le bilan Proteomis ?

S’il est vrai que ce sont les protéines qui font le « job », on peut dire tout aussi trivialement que le bilan Proteomis permet de voir « ce qui se passe sous la table », dans le monde de l’invisible, de l’insensible et du silence. Elle est un révélateur permettant de transformer une image latente en une image visible.

Le diagnostic médical, historiquement, s’appuye sur des faits qu’on peut :

  • observer à l’œil : la tumeur, la plaie, l’enflure, l’oedème ,
  • qu’on peut entendre : le ronchus, le sibilance, le triolet,
  • ou dont on peut parler avec le patient : la douleur, l’angoisse.

On a pu amplifier l’acuité visuelle ou auditive de l’observateur avec le microscope ou le stéthoscope. Mais il y a une limite qui, jusqu’à naguère, n’a jamais été franchie : celle de l’infra-microscopique. Il était donc impossible de pratiquer un examen médical au niveau du génome, ou du protéome.

Le bilan Proteomis permet  d’observer la vie dans le monde infra-microscopique de l’invisible et du silence.

Elle est une méthode protéomique clinique, la première qui ait jamais été décrite.

En quoi consiste le bilan Proteomis ?

Le bilan Proteomis est exclusivement sérique. Les tissus solides ne font pas partie de l’étude. Seul le sérum sanguin est concerné.

On sait qu’un système est un ensemble d’éléments en interaction. L’étude du système peut commencer par l’étude de ses éléments, ici le Protéome. Elle peut commencer aussi par l’étude des interactions, aspect particulier de la protéomique.

Le bilan Proteomis est une étude partielle des cinétiques moléculaires lorsqu’on introduit dans le sérum des patients (in vitro) une série de réactifs particuliers. Elle s’appuye sur une caractéristique physique des solutions colloïdales : la solvatation, qui est la vertu qu’ont les macromolécules protéiques de s’attirer ou de s’exclure lorsqu’on modifie l’équilibre ionique du solvant. La méthode consiste donc en premier lieu en une série de tests de floculation, préalablement choisis et exécutés selon une technologie rigoureusement codifiée. Les évaluations quantitatives de chaque floculat, traitées par informatique, permettent de construire une pseudo-courbe, sorte d’image du patient à un moment donné.

De la protéomique au protéome

Le monde scientifique moderne s’intéresse d’abord au Protéome. Ensuite, après avoir isolé et identifié les protéines, il cherche à caractériser leurs fonctions protéomiques.

Avec une trentaine d’années d’avance, Proteomis a cherché à caractériser d’abord l’équilibre bio-physique du sérum de chaque individu – la Protéomique – pour s’intéresser secondairement à l’étude structurelle du Protéome lui-même.

Pour étudier le Protéome, Proteomis a employé les méthodes classiques de l’analyse de la matière protéique :

  • Le dosage des protides totaux
  • Le rapport sérine-globuline
  • L’électrophorèse classique des protéines
  • La focalisation iso-électrique des protéines
  • L’électrophorèse bidimensionnelle.

L’étude du Protéome apporte une grande valeur heuristique à l’étude protéomique et réciproquement l’étude des variations de la structure colloïde sérique oriente la compréhension de la valeur fonctionnelle des éléments du protéome.

Protéome, diagnostic et thérapeutique

Le monde scientifique moderne attend beaucoup du Protéome pour mettre en évidence par voie statistique et informatique de nouveaux marqueurs biologiques pour le diagnostic des maladies et pour leur traitement.

Un seul type de protéine augmenté ou diminué dans le sang, ou la variation simultanée de plusieurs protéines, peuvent aider à prédire une maladie.

Dans le domaine thérapeutique, on attend beaucoup du Protéome pour fabriquer de nouvelles molécules actives sur des cibles particulières, et pour caractériser l’activité thérapeutique de nombreux produits non chimiquement définis.

L’augmentation, ou l’inhibition d’une protéine ou d’un ensemble de protéines peut suffire à avoir un effet thérapeutique remarquable.

Représentation graphique

Le bilan Proteomis visant à tester la réactivité du système colloïdal sérique en présence des réactifs chimiques ou biologiques particuliers a permis de mettre en évidence un phénomène encore inconnu jusque-là :

La structure du système colloïdal est génétiquement prédéterminée.

Cette structure ne résulte pas de l’augmentation ou de la diminution d’une protéine isolée et identifiée du Protéome, mais de la dynamique de l’ensemble des protéines du système sérique.

En soi, la forme de la structure en évolution est déjà un diagnostic dont il est important de tenir le plus grand compte pour l’établissement d’une thérapeutique personnalisée efficace.