Transcript
Zastosowanie chemii bioanalitycznej w diagnostyce medycznej i badaniach farmaceutycznych Magdalena Maj-Żurawska
Genomika, proteomika, metabolomika (ang. genomics, proteomics, metabolomics)
• Biomolekularne podstawy zdrowia i choroby • Genomika – analiza ekspresji genów, oznaczenie RNA w próbce biologicznej, oznaczenie mutacji, skasowania i innych zmian w genach mogących wpływać na ekspresję genów. Human Genome Project – sekwencja genów poznana w 2006 r. Powielanie materiału genetycznego przez RT-PCR (reverse transcription-polymerase chain reaction) – ułatwia badania chorób nowotworowych (klasyfikacja guza, badanie odpowiedzi na terapię, prognozowanie przebiegu choroby. • Technika rozdzielania elektroforetycznego
Genomika, proteomika, metabolomika (ang. genomics, proteomics, metabolomics)
• Proteomika – detekcja, identyfikacja i oznaczenie ilościowe białek, ich oddziaływania, regulowanie i modyfikacje. • 30 000 genów w ludzkim genomie, ok. 35 razy więcej białek w ludzkim proteomie. • Główny cel proteomiki – identyfikacja biomarkerów we wczesnym stadium choroby, poprawa wczesnego wykrycia choroby. • Rozdzielanie chromatorgraficzne i elektroforetyczne, spektrometria mas, reakcje immunologiczne, mikromatryce białkowe i tkankowe (bioczipy - ang. biochips)
Genomika, proteomika, metabolomika (ang. genomics, proteomics, metabolomics) • Oznaczenie wszystkich metabolitów w komórce lub tkance w określonym przedziale czasowym. Niezwykle skomplikowane – brak techniki pomiaru setek lub tysięcy labilnych i różnych chemicznie metabolitów obecnych w próbce. „Stop metabolizm” przed pomiarem. • Rozdzielanie chromatograficzne, techniki sprzężone GCMS, LC-MS, elektroforeza kapilarna CE-MS, ultraperformance UPLC-MS, techniki spektroskopowe (z transformacją Fouriera) FT-IR , NMR • Wielkie możliwości w poznaniu patolofizjologii m.in. cukrzyca II rodzaju, nadwaga i otyłość. • Większość obecnych i przyszłych testów klinicznych jest oparta na znanych biomarkerach dla danej choroby.
Obecne i przyszłe badania (ang. research and development) • Badania leków i projektowanie nowych leków. Badanie efektywności leków i działania toksycznego (często kardiotoksyczne). • „Lab-on-a-chip” – miniaturyzacja testów laboratoryjnych na pojedynczej matrycy (chip) w skali milimetrowej lub centymetrowej. • Biochip i technologie mikromatrycowe (ang. microarray technologies) – np. DNA sensors do detekcji genów BRCA1 i BRCA2 związanych z rakiem piersi, diagnozy, monitorowania choroby i rezultatów terapii.
Obecne i przyszłe badania (ang. research and development) • „Point-of-care-testing” – przenośne urządzenia umożliwiające kontrolę przy łóżku chorego również w domu, np. glukometry i pompy insulinowe, czujniki przeciw bioterroryzmowi. • „Computer-aided drug design” – budowa kompletnej molekuły z cegiełek molekularnych (ang. molecular bricks) chemia kombinatoryjna i biblioteki (tysiące związków może być syntezowane jednocześnie). • Medycyna spersonalizowana – markery molekularne do określenia ryzyka choroby, detekcja sekwencji genów, profilu białek i metabolitów, indywidualna terapia. • Nowe wskazania dla znanych leków – nowe leki ze starych – przykład: sidenafil (viagra) selektywny inhibitor fosfodiesterazy 5 (PDE5) początkowo używany w leczeniu anginy.
