Chemische affiniteit-gebaseerde isolatie van extracellulaire blaasjes uit biovloeistoffen voor proteomics en fosfoproteomics-analyse
October 27th, 2023
Dit protocol biedt gedetailleerde beschrijvingen voor de efficiënte isolatie van extracellulaire blaasjes in de urine met behulp van gefunctionaliseerde magnetische kralen. Bovendien omvat het latere analyses, waaronder western blotting, proteomics en phosphoproteomics.
We werken aan de ontdekking van extracellulaire biomarkers op basis van blaasjes. Een belangrijke stap is om ze efficiënt en selectief te isoleren. EVtrap, dat is gebaseerd op scheiding op basis van magnetische kralen, kan ons echt helpen door een hoge doorvoer te bieden, gemakkelijk te gebruiken, in het bijzonder gemakkelijk voor klinische toepassingen.
We hebben dit protocol gebruikt voor het ontdekken van eiwitten en de fosfoproteïne-biomarkers voor verschillende ziekten zoals borstkanker, nierkanker en de ziekte van Parkinson. Deze biomarker is afgeleid van biofluïdum. EV's kunnen mogelijk worden gebruikt voor vloeibare biopten, wat de klinische diagnose en de behandeling verder kan verbeteren.
Momenteel zijn ultracentrifugatie en precipitatie de meest gebruikte benadering voor extracellulaire blaasjesisolatie, maar die methoden zijn beperkt tot co-isolatie van verontreinigingen en ook een laag rendement. Onze EVtrap-methode zal dus een effectievere manier bieden om EV's te isoleren, wat een meer reproduceerbare en gevoelige methode mogelijk maakt en ook de stroomafwaartse analyse ten goede zal komen. We werken aan twee dingen.
Ten eerste gaan we door met het ontwikkelen van de methoden en protocollen voor EV-isolatie en een stroomafwaartse analyse, in het bijzonder een analyse op basis van massale back-up. Ten tweede onderzoeken we verschillende toepassingen op klinisch gebied vanwege het voordeel van de EVtrap.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Overzicht
Dit protocol beschrijft de efficiënte isolatie van extracellulaire vesiculen (EV's) uit urine met behulp van functionele magnetische kralen. Het beschrijft ook de volgende analyses zoals western blotting, proteomics en fosfoproteomics, die essentieel zijn voor de ontdekking van biomarkers.
Belangrijke Studie Componenten
Wetenschapsgebied
- Neurowetenschappen
- Biomarker Ontdekking
- Extracellulaire Vesiculen
Achtergrond
- Extracellulaire vesiculen zijn belangrijk voor vloeistofbiopsies.
- Ze kunnen inzicht geven in verschillende ziekten.
- Efficiënte isolatie is cruciaal voor klinische toepassingen.
- Eiwitten en fosfoproteïnen uit biovloeistoffen zijn potentiële biomarkers.
Doel van de Studie
- Om de ontdekking van biomarkers te versnellen.
- Om EV's efficiënt en selectief te isoleren.
- Om klinische diagnose en behandeling te verbeteren.
Gebruikte Methoden
- Isolatie van extracellulaire urinevesiculen met behulp van magnetische kralen.
- Western blotting voor eiwitanalyse.
- Proteomics en fosfoproteomics voor biomarkeridentificatie.
- Hoge doorvoer methoden voor klinische toepassingen.
Belangrijkste Resultaten
- Succesvolle isolatie van EV's uit biovloeistoffen.
- Identificatie van eiwitten en fosfoproteïnen gekoppeld aan ziekten.
- Gedemonstreerd potentieel voor vloeistofbiopsie toepassingen.
- Bijdragende ontdekking van biomarkers voor kanker en Parkinson's ziekte.
Conclusies
- Het protocol verbetert de efficiëntie van EV isolatie.
- Het ondersteunt de ontdekking van klinisch relevante biomarkers.
- Potentieel om diagnostische en therapeutische strategieën te verbeteren.
Veelgestelde Vragen
Executive Industry Relevance
Efficient and selective isolation of extracellular vesicles (EVs) from biofluids is a critical inflection point for proteomics-driven biomarker discovery in biopharma R&D. This chemical affinity-based magnetic bead protocol enables high-yield, reproducible EV isolation, directly supporting quantitative proteomic and phosphoproteomic analyses essential for early disease detection and target validation. The method enhances predictive confidence in translational biomarker pipelines and supports risk-adjusted portfolio advancement.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables robust interrogation of disease-relevant protein and phosphoprotein signatures from patient-derived biofluids.
- Supports functional target validation by providing high-quality EV cargo for downstream mechanistic studies.
- Facilitates biological de-risking through reproducible and quantitative molecular profiling.
Screening & Assay Development
- Delivers standardized, high-purity EV preparations suitable for quantitative mass spectrometry workflows.
- Improves assay reproducibility and sensitivity by minimizing contaminants and maximizing EV yield.
- Enables scalable preparation of EV samples for high-throughput screening and platform reuse.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with translational biomarker strategies by capturing real-time molecular snapshots from clinical biofluids.
- Supports continuity from discovery through preclinical validation by enabling consistent EV proteome and phosphoproteome analysis.
- Provides mechanistic de-risking for candidate biomarkers prior to clinical development.
Pipeline & Workflow Integration
This EV isolation protocol integrates at the interface of early discovery and translational research, bridging sample preparation with quantitative proteomics and phosphoproteomics analysis.
- Discovery Biology: Facilitates hypothesis testing and pathway clarification by enabling access to EV-derived molecular cargo.
- Screening: Provides reproducible, quantitative EV samples for downstream assay development and compound evaluation.
- Analytics: Supports high-throughput, statistically robust measurement of protein and phosphoprotein abundance across conditions.
- Translational Research: Enables biomarker alignment and continuity from patient samples to preclinical models.
- Enterprise Reuse: Establishes a standardized, scalable EV isolation capability for diverse R&D programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in biomarker discovery.
- Operational Value: Delivers standardized, reproducible, and scalable EV isolation for proteomics workflows.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision quality and capital efficiency by enabling robust molecular profiling.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of biomarker and therapeutic candidates.
Implementation Considerations
- Requires expertise in proteomics, phosphoproteomics, and EV biology for optimal execution and data interpretation.
- Demands access to magnetic bead-based separation systems and high-resolution mass spectrometry platforms.
- Necessitates cross-team standardization of sample handling and analytical protocols for reproducibility.
- Adaptable to various biofluid types but may require optimization for different matrices.
- Quantitative reproducibility and sensitivity are dependent on rigorous protocol adherence and analytical calibration.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:47
Extracellular Vesicle (EV) Isolation from Human Urine Samples Using the EVtrap Approach
3:39
Preparation of Dried Extracellular Vesicle (EV) Sample for Proteomics and Phosphoproteomics Analysis
6:31
Proteome/Phosphoproteome Analysis of the Extracellular Vesicle (EV) Samples Using LC‐MS/MS
