Az emberi fehérjék feltérképezéséért

Azt már egy ideje tudjuk, hogy az emberi DNS mintegy 20 000 emberi gént tartalmaz, melyek a fehérjéket kódolják. A stockholmi KTH Királyi Technológiai Intézetben dolgozó Mathias Uhlén által vezetett kutatócsoport azonban csak tavaly év végén tette közzé a 17 000 emberi fehérje első nyílt forráskódú teljes térképét, amelyből kiderül, hogy hol helyezkednek el ezek a fehérjék, és miként funkcionálnak az emberi testben.

Uhlén és csoportja most az adatokba még mélyebbre ásva próbálja meg a fennmaradó fehérjéket elemezni. A GE Healthcare Life Sciences részlege által kifejlesztett szupergyors fehérjetisztító technológia által segített munkájuk számos területre hatással lehet: alaposabban megismerhetik például az emberi szövetet molekuláris szinten, új diagnosztikai eljárásokat és terápiákat fejleszthetnek ki a rák és más nehezen kezelhető betegségek gyógyítására - tudatta a cég sajtóközleménye.

„A fehérje a sejt és a test igáslova" – mondja Uhlén. „Elsőként láttuk el a tudományos közösséget egy teljes listával a vesében, az agyban és a többi szervben található fehérjékről, képszerű leírást adva az emberi testet alkotó minden egyes sejt molekuláris alkotóelemeiről."
A sejteket felépítő elemek „periódusos rendszerének" elkészítése mellett a kutatók az emberi fehérjék eloszlásával kapcsolatban is számos felfedezést tettek.

A munka során kiderült például, hogy az összes fehérje csaknem fele az összes szövetben megtalálható, és csak nagyon kevés az olyan fehérje, amely csak egy bizonyos fajta szövetben van jelen. Uhlén elmondása szerint ez annyit jelent, hogy a jelenleg alkalmazott összes gyógyszer 30 százaléka olyan fehérjéket vesz célba, amelyek az emberi test szinte minden sejtjében megtalálhatók.

„Ez természetesen nagyon érdekes és fontos információ a gyógyszervállalatok számára, amikor új célpontokra fejlesztenek ki új gyógyszereket" – mondja. „Most már elővehetik a Fehérje Atlaszt, és megnézhetik, hogy hol helyezkednek el ezek a célpont fehérjék az emberi testben."

Az Atlasz ezen túlmenően a személyre szabott gyógyszerek fejlesztését is előmozdíthatja annak köszönhetően, hogy több információt ad a különféle betegségek biomarkereiről. Segítségével az orvos-kutatók alaposabb ismeretekre tehetnek szert a rákról, mivel az Atlaszban megtalálható a betegség 20 leggyakoribb formájának mintája.

Uhlén és csoportja már megkezdte a fehérjéket kódoló mind a 20 000 emberi gén azonosítását és a gének E.coli baktériumban való klónozását a különböző fehérjék létrehozásához. Következő lépésként a GE Healthcare ÄKTAexpress fehérjetisztító rendszere segítségével megtisztították az egyes fehérjéket. A tisztítás után Uhlén és csoportja állatokat oltott be a fehérjékkel, akik a különböző szövetekben megjelenő, és így a fehérje testen belüli elhelyezkedését felfedő fehérje-specifikus antitesteket hoztak létre.

A fehérjék egyenkénti előállítása és megtisztítása igencsak időigényes manuális folyamat. Jill Simon, a GE Healthcare ÄKTAexpress rendszerért felelős globális termékmenedzsere szerint az Emberi Fehérje Atlasz projekt során alkalmazott 14 GE Healthcare berendezés több mint 23 000 órányi – azaz 2,7 évnyi – emberi munkát takarított meg a projektnek.

Az antitestekkel azonban még így sem egyszerű a munka, mondja Uhlén. Van úgy, hogy jó eredményeket lehet velük elérni, de olyan is előfordul, hogy hamis pozitív eredményt adnak. Uhlén elmondta: „A célunk az, hogy a következő öt-hat évben megoldást találjunk erre, és 2020-ra teljes térképünk legyen arról, hogy hol helyezkednek el a fehérjék az emberi testben."