Zeitschrift für Karzinogenese und Mutagenese

Abstrakt

Proteomics-Ansätze zur Früherkennung und Diagnose von Krebs

Abdelkrim Khadir und Ali Tiss

Die Früherkennung von Krebs ist der Schlüssel zu einem besseren Ergebnis bei therapeutischen Eingriffen. Den meisten Routine-Screening- und Diagnoseinstrumenten für Krebs mangelt es an ausreichender Sensitivität und/oder Spezifität und manchmal sind sie invasiv. Proteomische Technologien sind in jüngster Zeit sehr vielversprechend bei der Suche nach neuen klinischen Biomarkern für die Früherkennung und Diagnose von Krebs sowie bei der Entdeckung neuer therapeutischer Ziele in zugänglichen Bioproben. Sie haben auch das Potenzial, zu einem besseren Verständnis der Krebsbiologie beizutragen und dabei zu helfen, die richtigen therapeutischen Entscheidungen für Patienten zu treffen. Während einige proteomische Ansätze, wie diejenigen zur Identifizierung von Proteinen und zur Analyse ihrer Interaktion und Funktion, gut etabliert sind, leiden andere, wie das Proteinexpressionsprofiling zur Entdeckung und Validierung von Biomarkern, noch unter Robustheits- und Reproduzierbarkeitsproblemen, bevor sie ihre klinische Anwendung bei Krebs finden können. Aus dieser Perspektive versuchen wir hier zunächst, die verschiedenen auf Massenspektrometrie (MS) basierenden proteomischen Ansätze und Techniken, die in Krebsstudien verwendet werden, kurz zusammenzufassen. Anschließend diskutieren wir die Komplexität und die kritischen Schritte bei der Handhabung und Verarbeitung biologischer Proben und konzentrieren uns schließlich auf die vielversprechendsten Strategien und Techniken, die den Weg vom Labor zum Krankenbett in der Krebsproteomik verkürzen können. Dazu gehören gezielte proteomische Ansätze, wie das gezielte Anvisieren von erkranktem Gewebe und subzellulären Kompartimenten, die Analyse posttranslationaler Modifikationen ausgewählter Proteinuntergruppen, die selektive Quantifizierung der Reaktionsüberwachung und die „Omics“-Integrationsstrategie. Die MS-basierte Bildgebung von Gewebebiopsien und mit MS gekoppelte Oberflächenplasmonenresonanztechniken werden ebenfalls diskutiert, da sie sich in letzter Zeit als vielversprechende Anwendungen für die Entdeckung und Validierung von Biomarkern erwiesen haben.