Пономаренко Елена Александровна
«Протеом человека на уровне единичных молекул для медицины»
Предложен вектор поиска клинически значимых биомаркеров на новом уровне чувствительности биоанализа – на уровне единичных молекул («single-molecule science»). Технология детекции и оценки функций единичных биомакромолекул с использованием Уникальной научной установки «Авогадро» может быть масштабирована и внедрена в систему оценки состояния здоровья человека.
Экспериментально показано, что ограничение аналитической чувствительности современной масс-спектрометрии - лимитирующий фактор применения протеомных технологий в медицине.
На базе Уникальной научной установки (УНУ «Авогадро», ИБМХ) разработана и апробирована методология анализа протеомного состава биологического образца, использующая сочетание молекулярного детектора атомно-силового микроскопа (АСМ) и масс-спектрометрического анализа с разрешением на уровне единичных биомолекул. Такое сочетание позволяет детектировать белки, недоступные для обнаружения классическими протеомными методами. Эффективность применения разработанной методологии показана на примере анализа образцов плазмы крови пациентов с диагнозом рака яичников. Для детекции единичных молекул нуклеиновых кислот использовали нанопроводной детектор УНУ «Авогадро». Показана возможность обнаружения целевых молекул (микроРНК, ядрышковых РНК и кольцевых РНК), которые, согласно опубликованным данным, ассоциированы с развитием онкологических заболеваний (раком мочевого пузыря и раком предстательной железы). Таким образом, продемонстрирована принципиальная возможность обнаружения в плазме крови и тканях единичных биомакромолекул, специфичных для ранних стадий заболеваний.
Следующий шаг для перехода к персонализированной медицине - разработка системы корректировки состояния здоровья человека с учетом функционального характера персонального молекулярного профиля. Сочетание активно работающих молекул («стахановцев») и неактивных молекул является потенциальным отражением состояния здоровья человека и его адаптационного потенциала.