Die Proteomanalyse

Untersuchungsgegenstand der Proteomanalyse ist die Gesamtheit aller Proteine (Eiweißstoffe) in einer biologischen Probe, in diesem Fall im Urin. Proteine spielen im menschlichen Körper eine wichtige Rolle. Wenn eine Krankheit den Körper verändert, sind auch seine Proteine verändert. Dies erfolgt sehr früh und betrifft die Struktur und Konzentration der Proteine. Herkömmliche klinische Methoden können Krankheiten erst erkennen, wenn strukturelle Schädigungen im Körper, zum Beispiel an den Organen, stattgefunden haben. Dann ist eine Schädigung allerdings meist schon irreversibel fortgeschritten. Die Proteomanalyse arbeitet dagegen auf molekularer Ebene, indem sie sich verändernde Proteine als spezifische Informationsträger für die Krankheit nutzt. Daraus ergeben sich mehrere Vorteile dieser Technologie:

1. Die Krankheiten werden äußerst genau, nicht invasiv (aus Urin) und bereits in einem sehr frühen Stadium angezeigt. Diese frühste Erkennung auf molekularer Ebene markiert den Zeitpunkt, bevor das dynamische Fortschreiten des Krankheitsprozesses eine gezielte Behandlung kaum noch ermöglicht. (s. u.: Frühe Erkennung auf der Molekularebene)
2. Hunderte‎ signifikante krankheitsspezifische Proteine/Proteinfragmente werden der jeweiligen Erkrankung zugeordnet. Mit den in der Praxis bisher angewandten Diagnostiken werden in der Regel nur ein oder zwei Parameter zur Bestimmung der Erkrankung zugewiesen. Damit ist die Proteomanalyse sehr viel umfassender als die anderen Früherkennungsmethoden.
3. Der Patient kann durch Monitoring genau auf die bei ihm wirkende Therapie eingestellt werden.
4. Die auf molekularer Ebene abgebildeten Veränderungen der Krankheitsprozesse sind auf Basis der in einer Datenbank abgelegten Proteinmuster miteinander vergleichbar. So kann erstmalig kurzfristig auf die veränderten Bedingungen innerhalb der sonst unsichtbaren chronischen Krankheitsprozesse reagiert werden.

Frühe Erkennung auf der Molekularebene:

Das Verfahren

Zur Analyse wird ein Verfahren unter Verwendung der Kapillarelektrophorese gekoppelt mit einer Massenspektrometrie (CE-MS) eingesetzt.

Das Verfahren der Proteomanalyse

Das Analyseverfahren selbst ist in einer Reihe von wissenschaftlichen Publikationen im Detail beschrieben und entspricht den weltweiten Standards zur klinischen Proteomanalyse. Da es unmöglich ist, alle Proteine gleichzeitig zu erfassen, werden diese zunächst mit Hilfe einer Kapillarelektrophorese aufgetrennt. Die getrennten Proteine werden anschließend direkt in ein Massenspektrometer überführt und dort identifiziert. Die detektierten Proteine werden in einer Datenbank mit definierten Markerlisten, die jeweils typisch für einzelne Erkrankungen sind, verglichen. Diese Markerlisten bestehen aus einer Reihe positiver (typisch für den Fall der Erkrankung) und negativer Marker (typisch für den nicht-erkrankten Zustand).

Das Ergebnis der Protein-Muster-Analyse ist ein Ähnlichkeitsfaktor, der die Übereinstimmung der untersuchten Probe mit dem jeweiligen Krankheitsmuster angibt.