Konference CEEPC/IPM/CMSC 2022 - Sborník abstraktů

16. středoevropská proteomická konference a 10. konference o hmotnostní spektrometrii v ČR – pětidenní přehled

Význam tématu

Moderní proteomika v kombinaci s hmotnostní spektrometrií hraje klíčovou roli ve výzkumu biomedicíny, vývoji nových diagnostických markerů a léčiv i ve špičkové průmyslové a environmentální analytice. Díky schopnosti kvantifikovat a charakterizovat proteiny, malé molekuly a metabolity s vysokou citlivostí a přesností umožňuje odhalit molekulární mechanismy nemoci, navrhovat nové analytické postupy a rozvíjet personalizovanou medicínu.

Cíle a přehled konference

Konference sdružila odborníky z akademické sféry i průmyslu, aby představili nejnovější metody a aplikace v proteomice, bioanalytice a hmotnostní spektrometrii. Proběhlo 3 plenární přednášky, 14 sekcí s metodickým zaměřením, pokrytím instrumentace i biomedicínských a environmentálních aplikací, doplněné posterovými prezentacemi více než 80 studií. Diskutovalo se o řešeních pro jednobuněčnou proteomiku, integraci multi-omics přístupů, využití umělé inteligence, vývoji nových detektorů (TIMS, PASEF, cyclic IMS), a diagnostice chorob přes analýzu tělních tekutin a tkání.

Použitá metodika a instrumentace

• Sample preparation: eFASP, SPE, ultrafiltrace, glykopeptidové enrich­menty, membránové a cytosolové extrakce.
• Separační techniky: nanoLC, μLC, HILIC-LC, RPLC, capillary electrophoresis (CZE) s on-line prekoncentračními metodami (tITP, DPJ).
• Detektory: Q-TOF (SCIEX ZenoTOF 7600), Orbitrap (LFQ, DIA-PASEF), FT-ICR, MALDI-TOF, EIEIO, cyclic IMS, native MS pro studium komplexních svazků a virů (XFEL).
• Datová analýza: Spectral libraries, SWATH-MS, PrinCE interaktomika, CycloBranch pro metabolity, HDX-MS pro studium proteinových konformačních změn, 2DMS pro top-down.
• Modelové systémy: lidské buňky, tkáně, iPSC-derived organoidy, živočišné experimentální modely (králíci, myši, MeLiM prasátka), rostliny, mikrobiální a potravinové matrice.

Hlavní výsledky a diskuse

• Jednobuněčná proteomika: proteoCHIP + PASEF/DIA-PASEF umožnily identifikovat 1–2 000 proteinů z jednotlivých buněk a odlišit různé buněčné fenotypy.
• Interaktomika: SEC-PCP-SILAC odhalila komplexy NF-κB aktivátoru v rakovinových buňkách; LUX-MS objasnilo povrchovou organizaci receptorů a heterotypické interakce v imunitních synapsích.
• Nové přístupy: high-throughput single-cell HDX-MS, 2DMS pro top-down analýzu hemoglobinových varianti, Native MS pro XFEL single-particle imaging.
• Biomedicínské aplikace: biomarkery Alzheimerovy a Parkinsonovy choroby v mozkových organoidech (lipidomika); proteomické profily tumoru prostaty, ledvin a plic; lipidomika v kardiometabolických modelech.
• Metabolomika: FT-ICR-MS umožnila rozsáhlá nešablonovitá sledování metabolitů; pseudotargeted lipidomika organoidů pro neurodegenerativní studie.
• Specializované workflow: proteotipové markery fungování vakcín, allergenů a toxických látek (C. difficile, mykotoxiny, sliny, potraviny, paraziti).

Přínosy a praktické využití metod

• Podpora vývoje personalizovaných léčiv a prognostických markerů.
• Rychlé vyhledávání potravinových a klinických biomarkerů na mikroobjemech.
• Validace a standardizace workflow pro QC v biopharma průmyslu (mAb, ADC).
• Novelní analytické platformy pro environmentální a forenzní aplikace (totemy, proteiny, metabolity).

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace multi-omics (proteomika, metabolomika, glykomika) a AI-based analýzy pro holistický pohled na onemocnění.
• Miniaturizace a automatizace front-end protokolů pro klinické laboratoře a point-of-care diagnostiku.
• Rozvoj real-time on-line analýz v ECMO, přístrojích EMR a natívní MS pro strukturální dynamiku komplexů in situ.
• Personalizované biomaily a wearable senzory pro sledování metabolitů a proteinů v tělních tekutinách on-demand.

Závěr

Konference podtrhla synergii špičkových separačních a detekčních technologií s výpočetními nástroji, která posouvá analytickou chemii a proteomiku k reálným biologickým a klinickým aplikacím. Představené metody představují referenční rámec pro další vývoj rychlých, citlivých a robustních řešení pro diagnostiku, terapii a průmyslovou kontrolu kvality.

Reference

• Meier F. et al., Rapid ion mobility-resolved phosphoproteomics with dia-PASEF, Nat Commun, 2020.
• Ctortecka C. et al., Lossless Nano-Enzymatic Sample Processing for Single-Cell Proteomics, Mol Cell Proteomics, 2022.
• Wollscheid B., LUX-MS decoding of surfaceome signaling architectures, ACS Chem Biol, 2021.
• van Agthoven M. et al., Two-dimensional mass spectrometry for top-down protein analysis, Eur Biophys J, 2019.
• Sousa Silva M. et al., An FT-ICR-MS metabolomic journey, J Proteome Res, 2022.