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Partecipazione a EuPA 2022

P169 – L’attivazione della protrombina e dei sistemi del complemento sembrano essere coinvolti in diversi livelli di avanzamento del cancro al colon-retto

Introduzione

Il cancro del colon-retto (CRC) è uno dei tumori più diffusi. La sua diagnosi precoce rimane tutt’oggi una sfida, così come l’identificazione di nuovi biomarcatori che rappresentano un obiettivo piuttosto rilevante. Diversi autori hanno evidenziato che i pattern peptidomici sierici, possono avere una correlazione con eventi che si verificano in tutti i distretti dell’organismo. La spettrometria di massa è adatta per il rilevamento di proteine a basso peso molecolare che potrebbero rappresentare un riflesso dinamico della funzione tissutale. Lo scopo del presente lavoro è la determinazione di una “firma” del peptidoma sierico in grado di aiutare nella diagnosi e nella prognosi del CRC.

Materiale e Metodi

Sono stati raccolti 180 campioni di sangue da pazienti affetti da CRC e 70 campioni appartenenti a volontari sani. L’estrazione della frazione a basso peso molecolare del proteoma sierico è stata eseguita utilizzando biglie modello Dynabeads RPC 18. Gli spettri MALDI/TOF sono stati acquisiti in un intervallo da 800 a 3000 m/z. Tutti i campioni di siero sono stati testati per la loro integrità per mezzo di Seradeg (1), un software di analisi pubblicamente disponibile, volto a valutare la qualità dei sieri. Secondo l’andamento dell’analisi,  è stato utilizzato solo un sottoinsieme di 170 campioni per il confronto qualitativo finale. Il set finale infatti comprendeva 170 campioni, di cui  92 appartenenti a pazienti a cui era stato diagnosticato un CRC metastatico,  78 pazienti a cui era stato diagnosticato un CRC non metastatico e 20 erano volontari sani. Gli elenchi dei picchi significativi invece sono stati analizzati per mezzo di Geena 2 (2), un software di analisi pubblicamente disponibile per la pre-elaborazione di MALDI/TOF.

L’output generato da Geena 2 è stato successivamente valutato mediante SAMR (3), al fine di identificare segnali significativamente diversi nei principali data set, ovvero volontari sani, CRC metastatico e CRC non metastatico. I risultati sono stati anche convalidati da una procedura di ricampionamento bootstrap. Sono stati utilizzati modelli di regressione multipli per convalidare i risultati dell’analisi SAM tenendo conto delle differenze di età e sesso tra pazienti e controlli.

Risultati

L’analisi SAMR, ha messo in evidenza una firma peptidica in grado di distinguere tra volontari sani e pazienti con CRC, che include 1561.72 m/z (protrombina umana P00734, frammento “TATSEYQTFFNPR”) e 2021.08 m/z (complemento C3 P01024, frammento complemento C3f ” SSKITHRIHWESASLLR”). In particolare, i nostri risultati dimostrano che l’intensità di questi due segnali risultava essere maggiore nei campioni di siero di pazienti con CRC rispetto a quelli dei controlli sani. È interessante notare che, mentre la differenza per il segnale 2021.08 m/z era significativa solo tra volontari sani e CRC metastatico, la differenza per 1561.72 m/z è risultata essere significativa anche tra volontari sani e CRC non metastatici.

Conclusioni

I nostri risultati hanno dunque evidenziato come la protrombina e l’attivazione del sistema del complemento siano coinvolti nella progressione del CRC. Tuttavia, possono fornire un nuovo approccio dal punto di vista diagnostico e non per ottenere una migliore classificazione dei pazienti con CRC solo dopo una convalida su un campione più ampio e indipendente.

References

  1. Romano P et al., Journal of Proteomics 2018, 173, 99–106.
  2. Romano P et al., BMC Bioinformatics 2016, 17(Suppl 4), 61.
  3. Samr: https://github.com/MikeJSeo/SAM).

I nuovi progetti di Ricerca Corrente

Utilizzo di modelli cellulari per lo studio e la sperimentazione di nuove terapie per il carcinoma prostatico resistente alla castrazione (CRPC)

I risultati degli ultimi tre anni di attività del progetto di ricerca corrente della dott.ssa Paola Barboro sono stati presentati in un poster al Primo HSM Retreat.

Barboro P.
Utilizzo di modelli cellulari per lo studio e la sperimentazione di nuove terapie per il carcinoma prostatico resistente alla castrazione (CRPC).
First HSM Retreat, Genoa, November 4-5, 2021. P10.

Modeling molecolare per il disegno e la sintesi di nuove formulazioni di interesse farmacologico e loro veicolazione

I risultati delle attività di ricerca degli ultimi tre anni dell’U.O. sono stati presentati in un poster al Primo HSM Retreat.

Aprile A, Bachetti T, Iervasi E, Ponassi M, Profumo A, Rocco M, Romano P, Rosano C.
Modeling molecolare per il disegno e la sintesi di nuove formulazioni di interesse farmacologico e loro veicolazione.
First HSM Retreat, Genoa, November 4-5, 2021. P50.

Studi di metabolomica e di proteomica strutturale, differenziale e funzionale in ambito oncologico.

I risultati delle attività di ricerca degli ultimi tre anni dell’U.O. sono stati presentati in un poster al Primo HSM Retreat.

Aprile A, Bachetti T, Iervasi E, Ponassi M, Profumo A, Rocco M, Romano P, Rosano C.
Studi di metabolomica e di proteomica strutturale, differenziale e funzionale in ambito oncologico.
First HSM Retreat, Genoa, November 4-5, 2021. P46.

GeenaR: a web tool for reproducible MALDI-TOF analysis

Un nuovo lavoro dell’unità operativa è ora disponibile.
Frontiers in Genetics ha pubblicato l’articolo “GeenaR: a web tool for reproducible MALDI-TOF analysis” di Eugenio Del Prete, Angelo Facchiano, Aldo Profumo, Claudia Angelini e Paolo Romano.
doi: 10.3389/fgene.2021.635814.

Abstract
Mass spectrometry is a widely applied technology with a strong impact in the proteomics field. MALDI-TOF is a combined technology in mass spectrometry with many applications in characterizing biological samples from different sources, such as the identification of cancer biomarkers, the detection of food frauds, the identification of doping substances in athletes’ fluids, and so on. The massive quantity of data, in the form of mass spectra, are often biased and altered by different sources of noise. Therefore, extracting the most relevant features that characterize the samples is often challenging and requires combining several computational methods.
Here, we present GeenaR, a novel web tool that provides a complete workflow for pre-processing, analyzing, visualizing, and comparing MALDI-TOF mass spectra. GeenaR is user-friendly, provides many different functionalities for the analysis of the mass spectra, and supports reproducible research since it produces a human-readable report that contains function parameters, results, and the code used for processing the mass spectra.
First, we illustrate the features available in GeenaR. Then, we describe its internal structure. Finally, we prove its capabilities in analyzing oncological datasets by presenting two case studies related to ovarian cancer and colorectal cancer.
GeenaR is available at http://proteomics.hsanmartino.it/geenar/.

Citate l’articolo come segue:
Del Prete E, Facchiano A, Profumo A, Angelini C, Romano P. GeenaR: a web tool for reproducible MALDI-TOF analysis. Front. Genet. 29 March 2021. 12:635814. doi: 10.3389/fgene.2021.635814