U bent hier

Functionele proteomics

Wat is het proteoom ?

Het proteoom is het totum van de eiwitten van alle cellen en weefsels van een levend organisme … zoals het genoom het geheel is van alle genen, die het erfelijk patrimonium uitmaken van een individu: de genen bepalen de eiwitsynthese van het organisme; het proteoom volgt dus als het ware op/uit het genoom.

Het menselijk genoom is samengesteld uit 30.000 genen, maar het totaal aantal eiwitten wordt geschat op meerdere honderdduizenden, misschien wel miljoenen.

De totaliteit van alle genen is ondertussen bekend, het geheel van hun functies uiteraard nog niet. Daartegenover staat dat we slechts een vrij beperkt aantal eiwitten kennen: amper 80.000 op een totaal van meerdere honderdduizenden.

Het zijn echter de eiwitten die de « job doen », zoals een Amerikaans auteur vrij direct omschrijft. Kwantitatieve of kwalitatieve wijziging van één type eiwit kan op zich volstaan om een pathologie uit te lokken en een therapie te bepalen.

Wat betekent proteomica ?

De term proteoom laat zich vrij eenvoudig omschrijven als het samenstellend geheel van de eiwitten van een organisme ; de catalogus met hun identificaties en functies. Het concept ‘proteomica’ beslaat daarentegen een veel ruimer gebied en kan verschillende aspecten omvatten:

  • studie van de structuur van alle eiwitten
  • analyse van de manier waarop eiwitten binnen het organisme in onderlinge netwerken verbonden zijn om « de job » te doen
  • studie van de eiwitfuncties binnen het systeem
  • bepaling van de diagnostische, preventieve, voorspellende en therapeutische waarde van de eiwitten.

Wat is het Proteomis bilan ?

Als de eiwitten de « job doen », kunnen we met een evenredige omschrijving stellen dat de Proteomis-methode ons toelaat « om onder tafel te kijken », in de stille wereld van het onzichtbare en ontastbare. Zij is een fotografische ontwikkelaar die een latent beeld zichtbaar kan maken.

Een medische diagnose steunt, historisch, op feiten

  • die zichtbaar zijn :  een tumor, een wonde, een zwelling, oedeem,
  • die hoorbaar zijn : ronchi, wheezing, ontdubbelde harttonen,
  • waarover met de patiënt te praten valt : pijn, angst.

Visuele en auditieve waarneembaarheid hebben we opgevoerd middels microscopen en stethoscopen. De limiet van het inframicroscopische werd tot voor kort nooit overschreden. Medische onderzoeksdaden stellen op niveau van genoom of proteoom was onhaalbaar.

Het Proteomis bilan maakt het wel reeds mogelijk om het leven inframicroscopisch te observeren in de stille wereld van het onzichtbare en ontastbare.

Het is een klinische proteomische methode, en wel de eerste die ooit werd beschreven.

Waaruit bestaat de proteomische het Proteomis bilan ?

Het Proteomis bilan heeft enkel betrekking op het serum. Het proteoom van vaste weefsels wordt niet onderzocht: alleen het bloedserum.

Het is bekend dat een systeem wordt samengesteld door een geheel van elementen, die met mekaar interageren. Om een systeem te bestuderen kan begonnen worden bij de studie van zijn onderscheiden elementen: in dit geval het proteoom.

Een andere aanpak kan gericht zijn op het bestuderen van de eiwitinteracties, bijzonder aspect van de proteomica.

Het Proteomis bilan houdt zich bezig met de studie van de moleculaire kinetica door toevoeging (in vitro) van een welbepaalde reeks reagentia aan het patiëntenserum. Ze steunt daarvoor op een bijzonder natuurkundig kenmerk van colloidale oplossingen: solvatatie, waardoor macromoleculen mekaar aantrekken of afstoten wanneer het ionisch evenwicht van het solvens veranderd wordt.

De toepassing van de methode begint dus bij een reeks zorgvuldig uitgekozen flocculatietesten, die volgens een streng gecodeerd protocol worden uitgevoerd.

De kwantitatieve bepaling van de afzonderlijke flocculaten worden met informatica omgezet in een soort pseudo-curve, die fungeert als beeld van de patiënt op een gegeven ogenblik.

Van proteomica naar proteoom

De moderne wetenschap betoont eerst en vooral interesse voor het proteoom. Pas na isolatie en identificatie van de eiwitten wordt er gezocht naar hun proteomische functies.

Met zowat 30 jaar voorsprong heeft het Proteomis zich eerst toegelegd op een beschrijving van het biofysische evenwicht van het serum van elk individu –  proteomica – om nadien de structurele studie van het proteoom te bekijken.

Hiervoor (proteoom) heeft het Proteomis de klassieke methodes voor eiwitanalyse toegepast:

  • dosering van het totale eiwit
  • verhouding albumine / globuline
  • klassieke eiwitelectroforese
  • iso-electrische focussering van de eiwitten
  • bidimensionele electroforese

De analyse van het proteoom heeft grote euristische waarde voor de studie van de proteomica en vice versa wordt het begrip van de functionele waarde van de elementen van het proteoom georiënteerd door de studie van de variaties van de colloidale serumstructuur.

Proteoom, diagnose en therapie

De moderne wetenschap verwacht veel van het proteoom om door middel van geïnformatiseerde statistische methodes nieuwe biologische markers op punt te stellen voor diagnose en therapie.

Toename of afname van één welbepaald type eiwit in het bloed, of de simultane variatie van meerdere eiwitten kunnen volstaan om een ziekte te voorspellen.

Op gebied van therapie wordt er van het proteoom heel wat verwacht om nieuwe moleculen te creëren met welgerichte doelwitten, en om de therapeutische activiteit van een aantal scheikundig onbepaalde stoffen nader te omschrijven.

De vermeerdering of inhibitie van een eiwit of een groep van eiwitten kan op zich reeds een merkwaardig therapeutisch resultaat bereiken.