Påvisning av nye biomarkører i plasma-proteomet

Abstract

Svar på laboratorieanalyser er av avgjørende betydning for ressursbruk i helsevesenet i forbindelse med utredning, behandling og oppfølgning av pasienter. Undersøkelser fra USA viser at ca. 70% av alle beslutninger som foretas i helsevesenet i stor grad er basert på resultater fra laboratoriene (1). Størst betydning for bruk av ressurser og folkehelse har laboratorieanalyser som kan brukes til å identifisere personer med økt risiko for sykdom som kan forebygges eller kureres. De mest dramatiske eksempler på dette finner man for noen dominant arvelige kreftformer hvor en enkelt genetisk undersøkelse kan påvise personer som trenger ekstra oppfølgning og i enkelte tilfeller profylaktisk kirurgisk behandling. Blod utgjør det viktigste materialet for laboratorieundersøkelser. I denne artikkelen vil vi beskrive noen av mulighetene som finnes i letingen etter nye biomarkører i form av proteiner og peptider i plasmaproteomet som betegner det totale uttrykket av proteiner i plasma. Utviklingen av immunometriske og massespektrometriske metoder har åpnet nye muligheter til å finne nye sykdomsmarkører både som ”nye” proteiner og i form av modifikasjoner som er dannet etter at proteinet er syntetisert (post-translasjonelle modifikasjoner). Effektiv testing av kombinasjoner av flere titalls markører gjør det mulig å lete etter sykdomsspesifikke ”fingeravtrykk” i proteomet. Plasma-proteomet karakteriseres imidlertid også av at bare noen få proteiner utgjør kvantitativt det meste av proteomet og av store konsentrasjonsforskjeller mellom de ulike proteinene. God tilgang på godt karakteriserte kliniske materialer er helt nødvendig for å kunne validere nytten av en ny biomarkør. Et effektivt samarbeid mellom metode-utviklere og biobanker er derfor av avgjørende betydning for hvor raskt en ny biomarkør kan bli en diagnostisk eller prognostisk faktor.

Determination of new biomarkers in the plasma proteome. Decision making and use of health care resources depend to a large extent on data from in vitro diagnostic procedures. Laboratory results may have its largest impact on diseases that can be prevented or cured. Most dramatically a single genetic analysis can in certain dominantly inherited diseases differentiate between subjects who are at high risk of developing cancer and subjects who have a risk comparable to the general population. Ultimately, the test may identify individuals eligible for curative prophylactic surgery. Blood is the most important specimen for laboratory investigations. This paper describes some of the possibilities that are emerging in the search for new protein and peptide biomarkers in the plasma proteome, which is the total expression of proteins in plasma. The development of new immunometric and mass spectrometric methods has opened new strategies to identify disease markers both as novel proteins and differences in their post-translational modifications. Efficient testing of combinations of tens of markers simultaneously makes it technically possible to search for fingerprints of specific diseases in the proteome. However, a few plasma proteins dominate quantitatively and there are huge concentration differences among the proteins. Access to well characterized clinical samples is of great importance for the validation of new candidate markers. Close cooperation between biomarker hunters and serum or plasma biobanks is a crucial determinant for the transition of a biomarker candidate to a potential diagnostic of prognostic factor