Nuevo método de análisis del proteoma de orina reduce tiempo de análisis y mejora cobertura de identificación

La orina sirve como una fuente prometedora para el descubrimiento temprano y sensible de biomarcadores debido a su recolección no invasiva y su capacidad para reflejar los cambios acumulados dentro del cuerpo humano. Sin embargo, el análisis del proteoma de la orina plantea desafíos debido a su amplio rango dinámico, que abarca aproximadamente 10 órdenes de magnitud en las concentraciones de proteínas. La presencia de proteínas de gran abundancia en la orina puede eclipsar los posibles biomarcadores de enfermedades y dificultar su identificación. Para abordar este problema, se emplean comúnmente las estrategias de fraccionamiento y agotamiento antes del análisis de espectrometría de masas (EM), con el objetivo de mejorar la detección e identificación de estos biomarcadores esquivos. Un método alternativo implica el fraccionamiento de la orina mediante ultracentrifugación (UC) para agotar las proteínas de gran abundancia, lo que permite el aislamiento de exosomas con alta pureza mientras se retiene la mayoría de las proteínas de gran abundancia en el sobrenadante. Sin embargo, la fuerte fuerza centrífuga durante la UC puede causar inevitablemente la alteración de la estructura intacta de los exosomas, lo que lleva al aislamiento de cantidades mínimas de un volumen de orina pequeño.

Investigadores de la Academia de Ciencias de China (Beijing, China) han propuesto ahora un innovador método de preparación de muestras basado en alquilación en fase sólida (SPA) que permite el procesamiento antiinterferente y de baja pérdida de muestras proteómicas de submicrogramos. Este nuevo método combina el fraccionamiento con UC, la preparación de muestras de extracción en fase sólida (SPA) y la cromatografía líquida-espectrometría de masas (LC-MS), lo que da como resultado un perfil integral del proteoma de la orina conocido como CPU (perfil integral del proteoma de la orina). Con este método simple, el equipo identificó con éxito un total de 1.659 proteínas utilizando un gradiente de CL corto de aproximadamente una hora, que es 2,3 veces más que las 730 proteínas identificadas a partir de orina no procesada sin fraccionamiento.

Significativamente, en comparación con los métodos de preparación de muestras de orina existentes, el CPU ofrece ventajas notables no solo al reducir significativamente el tiempo de análisis de 3 a 4 veces, sino también al mejorar la cobertura de identificación del proteoma de orina en un 130 a 160 %. Los investigadores aplicaron además este método junto con la cuantificación sin etiquetas para realizar un análisis de proteoma comparativo de muestras de orina de pacientes con nefropatía por IgA (IgAN) y donantes sanos. Como resultado, identificaron 227 proteínas expresadas diferencialmente, arrojando luz sobre posibles biomarcadores asociados con IgAN. Descubrieron que varios miembros de la familia de transportadores de solutos 22 (SLC22) estaban regulados al alza en pacientes con IgAN, lo que indica una posible conexión con la interrupción de la función metabólica renal en estas personas.

"Nuestros resultados demostraron que nuestro método desarrollado promete ser una herramienta valiosa para el descubrimiento de biomarcadores relacionados con enfermedades en la orina", dijo el autor principal Xinxin Liu, técnico del Instituto de Física Química de Dalian, Academia de Ciencias de China.

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