APLICACIONES CLÍNICAS DE LAS TÉCNICAS PROTEÓMICAS

APLICACIONES CLÍNICAS
DE LAS
TÉCNICAS PROTEÓMICAS
Situación actual y perspectivas
A GENCIA
E VALUACIÓN
T ECNOLOGÍAS
S ANITARIAS
A NDALUCÍA
DE
DE
DE
Javier Caballero Villarraso
“Proteome”:
“the protein complement
of a genome”
„ ¿Qué
… Toda
es el proteoma?
la población de PROTEínas expresadas
por el genOMA de una célula a un tiempo y en
unas condiciones metabólicas concretas.
„ ¿Qué
variables condicionan los
niveles de Proteína?
… Variables
„
… El
que afectan a la expresión proteica:
Tipo celular, edad, tiempo, metabolitos
internos/externos, patologías, infecciones, etc.
Proteoma es un estado dinámico y refleja
en cada momento el metabolismo celular.
Foto celular.
TÉCNICAS DE ESTUDIO:
1. Matrices de proteínas.
2. Técnicas basadas en la separación.
3. Técnicas para el análisis individual.
4. Herramientas para procesar e
interpretar datos.
1. BIOCHIP:
*Array = gran
número de moléculas
ordenadas sobre un
sustrato sólido de
manera que formen
una matriz de
secuencias en dos
dimensiones
LIMITACIONES DE
ARRAYS PROTEICOS:
„
„
„
Ausencia de
estructura
homogénea.
No amplificación.
Carga variable.
2. TÉCNICAS DE SEPARACIÓN:
•Electroforesis en geles de poliacrilamida
en presencia de SDS (SDS-PAGE).
•1º separación según punto isoeléctrico.
•2º separación según masa.
Posibles problemas de la 2D-E:
Solapamiento de proteínas
„ Sensibilidad
„
„
2 proteínas
„
3 proteínas
„
4 proteínas
Gygi, S. P.et al.(2000) PNAS.97, 9390-9395
LIMITACIONES DE LOS GELES 2D:
• Las proteínas muy grandes o muy pequeñas no se
resuelven CORRECTAMENTE
• EN BIDIMENSIONALES, El rango de PI es limitado
• Necesita mucho tiempo
• Muy difícil de automatizar
• Reproducibilidad
• Cobertura
3. TÉCNICAS PARA EL ANÁLISIS
INDIVIDUAL: MS
„
„
„
Ionización de la muestra.
Separación de
fragmentos o iones.
Detección/Análisis de
los fragmentos o iones.
•Matrix Assisted Laser
Desorption / Ionization
(MALDI)
•Surface-Enhanced Laser
Desorption / Ionization
(SELDI)
Laser
beam +
Matrix
molecules
Matrix ions
Matrix molecules
+
+
+
Cationized analyte
Analyte molecules
1.GRAN SENSIBILIDAD.
2.POSIBILIDAD DE PRODUCIR
INFORMACIÓN ESTRUCTURAL DE
UNA MOLÉCULA.
3.RAPIDEZDE OBTENCIÓN DE DATOS.
4. TÉCNICAS PARA PROCESAR E
INTERPRETAR DATOS:
ENFERMEDAD
METABOLOMA
PROTEOMA
TRANSCRIPTOMA
GENOMA
•SCREENING.
•DIAGNÓSTICO.
•FARMACOPROTEÓMICA.
OBJETIVOS:
| Identificar
técnicas proteómicas de uso
actual en medicina asistencial.
| Explorar posibles aplicaciones a cortomedio plazo.
• Opiniones de expertos.
• Identificar publicaciones.
• Describir dichas publicaciones (tipo,
patología, aplicación).
MÉTODOS:
ƒENCUESTA A EXPERTOS.
ƒESTUDIO BIBLIOMÉTRICO.
ENCUESTA A EXPERTOS:
Se localizan
expertos (25)
Contacto telefónico
Envío de
cuestionario
Estrategia “en bola
de nieve”
Cuestionario:
1. ¿Conoces alguna técnica de estudio del
proteoma que ACTUALMENTE se utilice en
el manejo asistencial de alguna
enfermedad?
2. En caso afirmativo, especificar:
3. ¿Conoces alguna técnica de estudio del
proteoma que preveas se va a implantar?
4. En caso afirmativo, especificar:
5. (Listado): ¿incluirías a alguien?
6. Añadir alguna idea adicional…
ESTUDIO BIBLIOMÉTRICO:
OBJETIVO: localizar revisiones y EC.
Período: 1995-2006.
MEDLINE: proteomics [MeSH mayor]proteomics [MeSH mayor]-trends
-PT REVIEW
-TG HUMANS
proteomics –PT CLINICAL TRIAL
EMBASE: proteomics-TG HUMANS
RESULTADOS DE LA ENCUESTA:
z25 ESPECIALISTAS: responden 17 y nos
remiten a 13 (de los que contestan 6)
zN= 23 (60,5%)
zPerfil: 4 (17,4%) industria tecnológica, 19
(82,6%) ámbitos de investigación), 5
entornos hospitalarios (4 de ellos:asistencia).
z20 (87%) no conocían técnicas de uso actual
zUso potencial: 10 (43,5%) no; 13 (56,5%)…
Opiniones sobre el uso potencial:
Técnica/s
Prueba y
Enfermedad/es
relacionada/s
Tipo de uso
SELDI-TOF
(12)
-Perfil proteico
de diversas
enfermedades
(5)
-Tumores de
ovario y otras
neoplasias (2)
-Estudio del
metaboloma (2)
-Seguimiento de
biomarcadores (2)
-Screening,
diagnóstico y
pronóstico (7)
MALDIImaging
(8)
-Perfil proteico
de diversas
enfermedades
(5)
-Anatomía
Patológica (2)
-Screening (2)
-Diagnóstico de
certeza (3)
-Seguimiento (1)
-Pronóstico (1)
Arrays de
proteínas
(6)
-Perfil proteico
de diversas
enfermedades
(3)
-Diversas
neoplasias (1)
-Enf.
Inflamatorias
(1)
-Seguimiento (1)
-Diagnóstico (5)
-Pronóstico (3)
Centros
españoles
implicados
FJD (1),
CNB (5),
CNIO (1),
CICbioGUNE
(1), CIC (2),
Oryzon
Genomics
(1)
FJD (1),
CNIC (1),
CICbioGUNE
(1),
Universidad
de Murcia
(1), Parc
Científico de
Barcelona
(1)
FJD (1),
Progenika
(Bilbao) (2),
CNIC (1)
Centros más
importantes
del
extranjero
implicados
MD Anderson
(Houston, TX)
(1), FDA-NCI
(NIH)
(Bethesda,
MD) (4),
CNRS (París,
Francia) (1),
Ludwig
Institute for
Cancer
Research
(Londres, GB)
(1), Ovacheck
(1), The
Netherlands
Cancer
Institutre
(Amsterdam,
Holanda) (1)
-Memorial
SloanKettering
Cancer Center
(Nueva York)
(1)
Universidades
de Vanderbilt
(Tenesee,
EEUU) (1),
Magdeburgo
(1), Lille (1),
Dijon (1) y
Groningen
(Holanda) (1)
-FDA-NCI
(NIH)
(Bethesda,
MD) (1)
Universidades
de Groningen
(Holanda) (1),
Oslo
(Noruega) (1),
Basilea
(Suiza) (1) y
Lund (Suecia)
Plazo en
que podría
implantarse
3-5 años (5)
>5 años (3)
3-5 años (3)
>5 años (3)
3-5 años (2)
RESULTADOS DE LA ENCUESTA:
zEstrategia en bola de nieve…(“completa”)
zOpinión en texto libre: 10 expertos
(30,4%) coincidieron en una idea=utilidad
de la proteómica en “fase discovery”
z3 expertos: comentarios
•Interpretación de datos.
•Despegue de la proteómica.
•“Todo está en fase muy experimental”.
Resultados del estudio bibliométrico:
90
80
70
60
50
Total Artículos
40
30
20
10
0
1995 a
2001
2002
2003
2004
2005
Resultados del estudio bibliométrico:
MEDLINE
EMBASE
259
Duplicados
0
Motivos de exclusión:
259
Descartados
6
•No eran sobre proteómica: 3
•No estudiaban el proteoma humano: 3
253
Resultados del estudio bibliométrico:
199
5 a
200
1
200
2
200
3
200
4
200
5
200
6
TOTA
L
0
8
9
14
13
0
44
0
6
18
19
4
1
48
MALDI
0
0
0
13
8
0
21
SELDI
0
6
12
17
24
3
62
Otra o no concreta
0
4
9
3
13
0
29
Total MS
0
10
21
33
45
3
112
Bioinformática
0
7
21
23
18
3
72
Screening
0
2
2
3
3
1
11
Diagnóstico
0
7
10
19
4
2
42
Farmacoproteómica
0
8
20
33
14
3
78
Cáncer
0
2
14
28
20
1
65
Patología Cardiovascular
0
1
4
3
4
1
13
0
1
4
4
11
2
22
Neurología
0
1
5
5
9
0
20
Enfermedades Infecciosas
0
0
1
3
3
0
7
Reumatología
0
1
0
2
3
0
6
Otras patologías
0
0
5
23
16
2
46
0
21
57
78
85
12
Arrays de proteínas
PATOLOGÍA
USO
TÉCNICA
Electroforesis-2D
PAGE)
Espectrometrí
a
de masas
(MS)
(SDS-
Endocrinología
Metabolismo
TOTAL ARTÍCULOS
&
DISCUSIÓN (I):
1. DISCUSIÓN DE LOS MÉTODOS:
•
•
•
•
Mét principal=encuesta (no SNS).
Tasa 60,5%.
Coinciden con estudio bibliométrico.
Búsqueda bases referenciales…
DISCUSIÓN (II):
2. DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS:
• No comparación con otros trabajos.
• Uso actual: 87% coinciden.
• Uso futuro: 44% frente a 56%
•
•
•
•
No técnicas concretas.
No enfermedades concretas.
NINGUNO opinó que en menos de un año.
MS (SELDI)…
• Espacio abierto… (casi un tercio coinciden)
• NO CONSENSO EN CUANTO AL FUTURO.
•
•
PATOLOGÍA MÁS PROPUESTA: CÁNCER Y NEUROLÓG.
TÉCNICA MÁS ESTUDIADA: FARMACOPROTEÓMICA.
PERSPECTIVAS
{ Previsible
que continúe el interés.
{ Implicaciones en estudios de ETS:
z Nuevos
descubrimientos
(biomarcadores y dianas terapéuticas)
z Nuevos test, nuevos fármacos…
CONCLUSIONES
† No se identifican usos estandarizados.
† No hay consenso sobre posibles
aplicaciones en la práctica clínica a
corto-medio plazo (44% vs. 56%).
† De haber alguna utilización clínica:
„ Técnica: MS
„ Patología: oncología
„ Uso: farmacoproteómica
¿?