Analisi ad alta intensità di elaborazione della glicosilazione
Gli oligosaccaridi (glicani) sono componenti fondamentali di importantissimi processi biologici e lo sviluppo è strettamente legato ad alterazioni dinamiche nei modelli di glicosilazione. I profili di glicosilazione aberranti sono invariabilmente associati a disfunzioni biologiche, ad esempio reazioni autoimmuni o forme di cancro. Nella struttura di biofarmaci, una corretta glicosilazione è essenziale per garantire costantemente sicurezza ed efficacia. Per affrontare la crescente necessità di analizzare la glicosilazione delle proteine, gli scienziati impegnati nel progetto HIGHGLYCAN (Methods for high-throughput (HTP) analysis of protein glycosylation), finanziato dall’UE, hanno costituito tecnologie valide e rapide glicoprofilazione ad alta intensità di elaborazione, con l’idea di sviluppare kit contenenti materiali e reagenti adatti a specifici strumenti analitici, per l’isolamento e l’analisi ad alta intensità di elaborazione della glicosilazione. Tra gli obiettivi del progetto figuravano la semplificazione di processi, la quantificazione e la riduzione dei tempi di esecuzione. Puntando a sviluppare metodi di profilazione della glicosilazione, i ricercatori hanno combinato la cromatografia liquida a ultra-alta prestazione e l’elettroforesi capillare su gel con la rilevazione a fluorescenza e la spettrometria di massa. Inoltre, hanno indagato sulle potenzialità di un impiego della robotica nella preparazione del campione. I flussi di lavoro di profilazione automatica sono stati validati su campioni ricavati da ampie coorti di popolazione in vari studi clinici. I risultati sono stati poi associati a specifici polimorfismi a singolo nucleotide, stabilendo in modo inequivocabile le potenzialità offerte da tutti questi metodi per la ricerca biomedica ad alta intensità di elaborazione. È stato profuso anche un notevole impegno nello sviluppo di software, che risulta una rilevante strozzatura nella glicomica ad alta intensità di elaborazione. Il team ha sviluppato strumenti software di semplice uso che hanno consentito di analizzare e interpretare ampi dataset ad alta intensità di elaborazione. La collaborazione tra scienziati di provenienza accademica e industriale è riuscita a trasformare la tecnologia di HIGHGLYCAN in prodotti e servizi innovativi. Inoltre, le iniziative di ricerca clinica dei partner del progetto hanno garantito il trasferimento efficiente della tecnologia sviluppata in programmi che si occupano di scoprire biomarcatori. I risultati tangibili dello studio potrebbero trovare una vasta varietà di applicazioni, tra cui approcci di biologia dei sistemi per l’esame approfondito della glicosilazione. Ne dovrebbe risultare favorita la ricerca futura diretta a svelare le complesse reti genetiche che governano la glicosilazione delle proteine, con implicazioni significative per la scoperta di biomarcatori.
Parole chiave
Glicosilazione, HIGHGLYCAN, cromatografia liquida a ultra-alta prestazione, spettrometria di massa, biomarcatore
