Konference CEEPC/IPM/CMSC 2022 - Sborník abstraktů

16th Central and Eastern European Proteomic Conference, 8th Informal Proteomic Meeting a 10th Czech Mass Spectrometry Conference – shrnutí

Význam tématu

Webové i akademické komunity usilují o hlubší pochopení komplexních biologických dějů na úrovni proteomů, metabolomů či interakcí biomolekul. Pokrok v hmotnostní spektrometrii (MS), iontové mobilitě či multi-omických přístupech umožňuje detailní analýzu struktur, modifikací a kvantitativních změn klíčových biomarkerů v buňkách, tekutinách a tkáních. Tato konference sdružuje odborníky z oblasti proteomiky, biomedicíny a instrumentace, aby představili nejnovější metody, aplikace i budoucí směry rozvoje.

Cíle a přehled konference

• Ukázat špičkové metodiky pro přípravu vzorků a analýzu malých i velkých biomolekul (single-cell proteomics, top-down, HDX-MS, metabolomika).
• Prezentovat nové instrumentální přístupy (cyklická iontová mobilita, FT-ICR-MS, TIMS-PASEF, hybridní QTOF s EAD).
• Diskutovat softwarová řešení a analytické workflow pro robustní identifikaci a kvantifikaci proteinových interakcí, glyko- a lipidomů.
• Představit příklady biomedicínského využití – onkologie, kardiologie, neurodegenerativní onemocnění, metabolická onemocnění.
• Naznačit budoucí trendy v multidisciplinárních „omics“, AI v analýze dat a klinické aplikace MS.

Použitá instrumentace a metodika

• Single-cell proteomics: proteoCHIP a platforma cellenONE, PASEF s hexadecanonovou vrstvou proti odpařování.
• Metabolomika: ultravysoce přesná FT-ICR-MS bez chromatografie, top-down a bottom-up přístupy.
• Iontová mobilita: cyklická iontová buňka, SLIDE pro mikroskopické vzorky, TIMS-PASEF, ZenoTOF 7600 QTOF.
• HDX-MS: eFASP digest, optimalizace redukce a štěpení, robustní monitoring konformace mAb a membránových proteinů.
• Multi-omics: kombinace proteomiky, metabolomiky, lipidomiky a genomiky, workflow CycloBranch pro detekci malých molekul.
• On-line a off-line obohacení: SPE, mikropřístupy CZE–MS, transientní ITP, dynamic pH junction, MALDI-TOF obohacení glykoproteinů či buněčných membrán.

Hlavní výsledky a diskuse

• Single-cell workflow dosahuje 1 500–2 600 proteinů v multiplexovaných setech; label-free >1 000 proteinů bez carrieru.
• 2D MS a EAD umožňují detailní top-down charakterizaci proteinů a lokalizaci modifikací s vysokým S/N.
• Návrh robustních SPE a CZE-MS postupů pro intact proteiny, cytokiny, growth faktory a nové biotargety v biologických matricích.
• Tyrolové biomarkery: diagnostické proteiny pro azoospermii, karcinom jater a další onemocnění; lipidomika 3D organoidů pro Alzheimerovu chorobu a APOE fenotypy.
• Klinické aplikace: monitorování GDM (metabolity), lipidomika a proteomika v kardiologii, diskuse o residual risk v ateroskleróze a NAFLD.
• Veterinární a environmentální proteomika: od bakterií, fytopatogenů, potravinářských vzorků po historické vzorky/přírodní barviva a biologické 5’ RNA caps.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká citlivost a reprodukovatelnost umožňují detekci biomarkerů časných stádií onemocnění.
• Multiplexní a multi-omics přístupy zkracují dobu analýzy a snižují potřebu vzorku.
• Nové instrumenty usnadňují průlomové studie vysokomolekulárních komplexů a strukturální MS.
• Klinické přenosy – TDM, diagnostika onkologických, kardiovaskulárních i neurodegenerativních onemocnění.
• Biotechnologické a environmentální screeningy: kvalita potravin, autentizace textilií, fytotechnologie.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace AI a strojového učení pro predikci modifikací, retence i iontových vlastností.
• Ultra-rychlá chromatografie a nová iontová mobilita pro vysokoprůchodnou klinickou rutinu.
• Rozvoj top-down a 2D MS pro detailní mapování proteoform v single cells i komplexních vzorcích.
• Multimodální „omics“: koordinované workflow pro proteomiku, metabolomiku, lipidomiku a genomiku.
• Rozšíření aplikací do personalizované medicíny, precizní onkologie a sledování farmakokinetiky nových léčiv.

Závěr

Konference zdůraznila strategický význam pokročilých MS-technologií v analytické chemii i biomedicíně. Prezentované metody a aplikace nabídly přehled o současných schopnostech proteomiky, metabolomiky a širších multi-omics přístupů s přímým přesah do klinické diagnostiky, vývoje léčiv i biotechnologických a environmentálních analýz.