Eine Massenspektrometrie-Plattform für die Proteomik
Mit einer Massenspektrometrie lässt sich über eine Trennung nach Masse und Ladung die Art und Menge einer Substanz identifizieren, die sich in einer ionisierten Probe befindet. Dieses Analyseverfahren hat es Wissenschaftlern ermöglicht, grundlegende Erkenntnisse von der Beschaffenheit von Materialien und Proben in einer Vielzahl von Gebieten zu erlangen, was signifikante Anwendungsmöglichkeiten für den Bereich der Proteomik bedeutet. Ein ultimatives Instrument für die Biomarker-Identifizierung über klinische Proteomik war bislang nicht zu erreichen. Biomoleküle neigen im ionisierten Zustand dazu, instabil und fragmentiert zu sein. Bei der matrixgestützten Laserdesorption/Ionisation (Matrix-assisted laser desorption/ionisation, MALDI) handelt es sich um ein sogenanntes weiches Ionisationsverfahren, dessen Prozesse für biologische Proben weniger widrig und besser geeignet sind. Mit dem MALDI-MS-Verfahren können mehrere Analyten direkt aus intakten Geweben einschließlich klinischer Proben gemessen werden, ohne dass zielspezifische Reagenzien eingesetzt werden müssten. Das EU-finanzierte Projekt EUROMALDI (Ultra high performance MALDI mass spectrometer for basic research use and clinical applications) wurde gestartet, um eine auf dem MALDI-Verfahren basierende Proteomik-Plattform zu schaffen. An dem Kooperationsvorhaben waren ein global führender Hersteller von MALDI MS aus dem Vereinigten Königreich und ein französisches Hochschulkonsortium beteiligt, welches aus sechs unterschiedlichen Forscherteams, einem Krankenhaus und dem Französischen Nationalinstitut für Gesundheit und medizinische Forschung (INSERM) bestand. Die Wissenschaftler optimierten das von der britischen Firma entwickelte MALDI MS-Instrument für die hochauflösende Hochdurchsatzanalyse von Proteinen, Lipiden und Kohlenhydraten für klinische Anwendungen. Der Prototyp war auf zwei der bösartigsten Tumorerkrankungen fokussiert: das Glioblastom (ein sehr invasiver maligner Hirn- und Rückenmarkstumor) und Bauchspeicheldrüsenkrebs. An der neuen proteomischen Lösung wurden ebenfalls forensische Analysen durchgeführt, die zeigten, dass das System sehr vielseitig ist. Das Konsortium entwickelte für eine Tandemanwendung von MS und Lipidomik hochmoderne Software. Diese beinhaltet eine brandneue Software für die MS-Bildgebung, die für die klinische Anwendung sehr kompatibel war. Die Partnerschaft zwischen Industrie und Forschung, die hinter dem erfolgreichen EUROMALDI-Projekt steht, wird dank eines besseren globalen Standings die Marktposition des Unternehmens stärken und gleichzeitig zu mehr Investitionen in das akademische Forschungskonsortium führen. Es versteht sich von selbst, dass die Möglichkeit zur Identifizierung einer Vielzahl von Protein-, Lipid- und Kohlenhydratmolekülen, die mit Erkrankungen assoziiert sind, in Echtzeit in der Klinik Diagnose, Prävention und Behandlung revolutionieren wird.
Schlüsselbegriffe
Massenspektrometrie, Proteomik, matrixgestützte Laser-Desorption/Ionisation, EUROMALDI, Lipidomik