Jako podstawowa technologia współczesnych badań biomedycznych, analiza jakościowa i ilościowa białek, wsparta szybkim rozwojem technologii spektrometrii mas, umożliwiła precyzyjną identyfikację i oznaczenie ilościowe białek. Technologia ta odgrywa kluczową rolę w odkrywaniu tajemnic zjawisk życiowych, badaniu mechanizmów chorobowych i odkrywaniu biomarkerów. Obecnie jest szeroko stosowany w różnych dziedzinach:
Badanie mechanizmów biologicznych: Analiza jakościowa białek dokładnie identyfikuje obecność i tożsamość określonych białek w próbkach, ujawniając w ten sposób skład białek w komórkach, tkankach lub narządach, pogłębiając zrozumienie podstaw molekularnych procesów życiowych, takich jak mechanizmy przekazywania sygnału, regulacja metaboliczna sieci komórkowych i regulacja cyklu komórkowego.
Diagnoza i leczenie chorób: Nieprawidłowe poziomy ekspresji białek są często powiązane z występowaniem i rozwojem różnych chorób. Poprzez jakościową i ilościową analizę białek w płynie mózgowo-rdzeniowym, krwi i innych płynach ustrojowych naukowcy mogą odkryć i zweryfikować potencjalne biomarkery do wczesnej diagnostyki choroby, oceny rokowania i monitorowania terapeutycznego.
Badania z zakresu genomiki funkcjonalnej: w połączeniu z danymi dotyczącymi ekspresji genów analiza ilościowa białek pomaga ustalić związek między ekspresją genów a obfitością białek, potwierdzając w ten sposób funkcję genów i uzyskując głębsze zrozumienie sieci regulacyjnych ekspresji genów.
Medycyna Personalizowana i Terapia Precyzyjna: W oparciu o jakościowe i ilościowe informacje z proteomiki, dokładna analiza różnic indywidualnych u pacjentów stanowi podstawę do opracowania spersonalizowanych planów leczenia.
Wraz z rozwojem i zastosowaniem wysokoprzepustowej technologii sekwencjonowania i spektrometrii mas, dokładność i zakres różnicowej analizy białek uległy znacznej poprawie. Umożliwia to naukowcom dogłębne badanie i skrupulatną ocenę potencjalnych celów leków w postępie choroby w oparciu o ogromne ilości danych.
Proteomika celowana koncentruje się na dogłębnych badaniach predefiniowanych białek docelowych, podczas gdy proteomika nieukierunkowana ma na celu kompleksowe wykrywanie wszystkich białek w próbkach, mając na celu odkrycie nieznanych typów białek i potencjalnych biomarkerów, zwana także proteomią odkrywczą. Proteomika nieukierunkowana rozwinęła się wcześniej niż proteomika celowana i jest szczególnie odpowiednia na początkowy etap eksploracji biomarkerów.
Absolutna analiza ilościowa peptydów jest ważnym środkiem technicznym do określania zmian w poziomach ekspresji białek w proteomice. W porównaniu z tradycyjnymi technikami immunoblottingu, analiza ilościowa oparta na spektrometrii mas oferuje wyższą specyficzność, szczególnie odpowiednią do ilościowej analizy izoform białek. Technologia ta umożliwia jednoczesne wykrywanie i analizowanie wielu białek w połączeniu z peptydami znakowanymi izotopowo, co pozwala na dokładny pomiar obfitości białka.