Prosztatarákos szövetmetszetek proteomikai és glikomikai vizsgálata
A rákkutatás fontos helyet foglal el leginkább vizsgált területek között a tudományban. A prosztatarák a férfiaknál leggyakrabban előforduló ráktípus; a jelenleg használt, prosztata specifikus antigén (PSA) vérbeli koncentrációjának mérésén alapuló vizsgálati módszer megbízhatósága azonban nem teljes körűen bizonyított. Szövetminták, különösen biopsziák tömegspektrometriás (MS) vizsgálata elterjedt a biomarker kutatás területén, és számos lehetőséget tartogat a betegségek (pl. rák) kiváltásáért felelős biokémiai folyamatok feltérképezésében. A szöveti mikrometszetek (tissue microarray, TMA) különböző betegek (általában 1,5 mm átmérőjű) biopsziáit tartalmazzák egy üveglapra immobilizálva. A kiemelkedően kis mennyiségű minták és alacsony célkomponens-koncentráció miatt szükséges a legjobb szelektivitást és érzékenységet képviselő mintaelőkészítési és mérési módszerek alkalmazása a vizsgálatok során.
TDK munkám fő célkitűzése fejlett nanoUHPLC-MS(MS) technikák kidolgozása és alkalmazása glükózaminoglikánok (GAG) és fehérjék prosztatarákos TMA-k felületéről való meghatározásához. A glikomikai és proteomikai adatok együttes meghatározása egyre nagyobb hangsúllyal bír, mert a fehérjék és a GAG-ok egyaránt kiemelkedően fontos szerepet játszanak a tumoros sejtek progressziójában. A GAG-ok nanoméretű analízise számos nehézséggel rendelkezik, ellentétben a proteomikai módszerekkel, amelyekben a minta-előkészítés és a nanoLC-MS(MS) vizsgálat többé-kevésbé rutinfeladatnak tekinthető.
Munkánk során a GAG-okat és a fehérjéket is kisebb alegységekre emésztettük (GAG diszacharidok és peptidek) a nanoLC-MS vizsgálatok előtt. A mintaelőkészítési módszerek fejlesztése során szisztematikusan ellenőriztük és továbbfejlesztettük a témavezetőm által korábban publikált GAG emésztési módszert, valamint a kutatócsoportban rutinszerűen alkalmazott fehérje emésztési módszert adaptáltuk a TMA-k mintaelőkészítéséhez.
Továbbá kromatográfiás módszert fejlesztettünk a GAG diszacharidok saját töltésű kapilláris HPLC oszlopok használatával történő elválasztására. A fejlesztés során szisztematikusan meghatároztuk az eluens ionerősségének, a pH-jának és az oldószerösszetételének elválasztásra gyakorolt hatását és a módszert validáltuk kereskedelmi forgalomban kapható GAG diszacharid sztenderdek elválasztásával.
A fejlesztett proteomikai és glikomikai mintaelőkészítési és kromatográfiás elválasztási módszerek alkalmazásával 24 TMA foltot vizsgáltunk meg, melyek különböző stádiumú rákos betegektől tartalmaztak mintákat. Statisztikailag szignifikáns eltérés volt tapasztalható mind a fehérjék, mind a GAG-ok (heparán-szulfát és kondroitin-szulfát) összetételében. Az egyes foltokról több, mint 500 fehérjét azonosítottunk és kvantifikáltunk jelölésmentes módszerrel, melyek közül számos vegyület jelenléte ismert prosztatarákos sejtekben. A különböző GAG diszacharidok aránya vizsgálataink alapján jól jellemzi a rákos sejtek progresszióját.
szerző
-
Tóth Gábor Dr.
Vegyészmérnöki mesterképzési szak, nappali MSc
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Turiák Lilla
tudományos főmunkatárs, Természettudományi Kutatóközpont (külső)