seldi-tof ms in clinical proteomics - suche nach biomarkern
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SELDI-TOF MS in Clinical Proteomics - Suche nach Biomarkern. J.Y.M.N. Engwegen, M.-C. W. Gast, J.H.M. Schellens und J.H. Beijnen. Katrin Splith Monique Richter. 23.11.06. SELDI-TOF MS. 1. Schritt:. Auswahl eines geeigneten ProteinChip Arrays. SELDI-TOF MS. 2. Schritt:. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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SELDI-TOF MS in SELDI-TOF MS in Clinical Proteomics - Clinical Proteomics -
Suche nach BiomarkernSuche nach Biomarkern
Katrin SplithMonique Richter 23.11.06
J.Y.M.N. Engwegen, M.-C. W. Gast, J.H.M. Schellens und J.H. Beijnen
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SELDI-TOF MS1. Schritt:
• Auswahl eines geeigneten ProteinChip Arrays
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SELDI-TOF MS
2. Schritt:
• Auftrag biologischer Proben, wie z.B. Serum, Zelllysate und Blut
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SELDI-TOF MS
3. Schritt:
• Entfernen der nicht gebundenen Komponenten
• Zugabe energieabsorbierender Moleküle als Matrix
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SELDI-TOF MS
4. Schritt:
• Analyse mittels MALDI-TOF Massenspektrometer
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• in der Krebsforschung zunächst Untersuchung des menschlichen Genoms Genomics
• Vorgänge wie Splicen und posttranslationale Modifikationen werden dabei nicht berücksichtigt
Genomics
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• Gesamtheit der Proteine eines biologischen Systems (Proteom) gibt genauere Aussage über dessen Zustand
• Untersuchung des Proteoms Proteomics
Proteomics
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Proteomics•Clinical Proteomics:
- Suche nach verändertem Verhalten (in Expression, Struktur und Funktion) in Bezug auf Krankheiten
• Unterscheidung in:
Functional Proteomics- Untersuchung der veränderten Funktion des Zielproteins
Expression Proteomics- Quantitative Proteinuntersuchung
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Biomarker
• messbare Produkte von Organismen, die als Indikatoren herangezogen werden können
• im Proteom werden als Indikatoren Proteine verwendet
• durch Vergleich von Proben gesunder und kranker Organismen können diese erkannt werden
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Biomarker
• Unterscheidung in:
diagnostische Marker - zeigen Stadium der Krankheit an
prognostische Marker - zeigen Anlage für Krankheit an - Vorhersage für Medikamentenbehandlung
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Protein Profiling• quantitativer Vergleich der erhaltenen Messdaten erkrankter und gesunder Individuen
• Aufnahme von TOF-Spektren
• jedoch häufig in Pseudo-Gel Ansicht dargestellt
• Übereinanderlegen der Spektren lässt eine Über- oder Unterregulierung erkennen
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Protein Profiling
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• Identifizierung der über- oder unterregulierten Proteine nur mittels weiterer Analysen möglich
• keine qualitative Methode, aber Diagnose bestimmter Krankheiten schon frühzeitig möglich
Möglichkeit einer individuellen und tumororientierten Therapie
Protein Profiling
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1. Krebsforschung
Eierstockkrebs
- zunächst zelloberflächenlokalisiertes Glykoprotein Krebsantigen (CA)125 identifiziert geringe Sensitivität und Spezifität
- mittels SELDI-TOF MS konnten spezifische Biomarker gefunden werden, z.B. Haptoglobinfragment
Anwendungsbeispiele in der Medizin
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Anwendungsbeispiele in der Medizin
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Brustkrebs
- im Gegensatz zu üblichen Methoden wie Mammographie ist mit SELDI-TOF MS eine
frühzeitige Krebsdiagnose möglich
- bisher mehrere Biomarker gefunden, jedoch treten je nach Probe (Gewebe, Serum, Plasma) und Probenbehandlung (Arrays, Software, …) Unterschiede auf
Anwendungsbeispiele in der Medizin
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Anwendungsbeispiele in der Medizin
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Prostatakrebs
- einziger Krebs bei dem zur Zeit eine reproduzierbare und systematische SELDI-TOF Untersuchung möglich ist
weitere Krebsarten
- Darmkrebs, Leberkrebs, Nierenkrebs, Bauchspeicheldrüsenkrebs
Anwendungsbeispiele in der Medizin
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2. Andere Anwendungsgebiete
Alzheimer Krankheit
- die für die Krankheit typischen Eiweißablagerungen (Amyloid-Plaques) im Gehirn können detektiert werden
AIDS
- vereinfacht Feststellung des CAFs (CD8 cell anti-HIV factor)
Charakterisierung posttranslationaler Modifikationen
Anwendungsbeispiele in der Medizin
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Ausblick
• Ausbau der Biomarkerforschung Identifizierung des tumorspezifischen Proteins Feststellen des Entwicklungsstadiums des Karzinoms Einblick in den Mechanismus der Krankheit
• Verbesserung der Reproduzierbarkeit Entwicklung eines standardisierten Verfahrens
• Anwendung im Therapiemanagement erkennen (chemo)therapieabhängiger Veränderungen Möglichkeit einer individuellen Therapie
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Zusammenfassung
• Proteomics verspricht bessere Krankheitsdiagnose durch Detektion proteomischer Muster
• Biomarker als Indikatoren für zellspezifische Änderungen
• SELDI-TOF MS Verspricht frühzeitige Erkennung verschiedener Krebsarten und anderer Krankheiten
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Literatur
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