I microarray proteici sono comunemente distinguibili in due tipi, uno dedicato a stabilire la presenza e la quantità di una proteina o di un anticorpo specifico presenti in una determinata matrice biologica (“abundance-based microarrays”) e l’altro a valutarne la funzione (“function-based microarrays”) (1). Per quanto attiene alla prima categoria, sono stati descritti sistemi a cattura molto simili a quelli utilizzati nei saggi ELISA che prevedono l’immobilizzazione su un supporto solido di molecole di cattura. Tali molecole possono essere anticorpi, soprattutto monoclonali, per la rilevazione quali-quantitativa di analiti specifici, oppure antigeni purificati/ricombinati per la determinazione di specifici titoli anticorpali. Ad oggi, questo tipo di microarray ha trovato un grosso impiego nel campo della proteomica, nella ricerca di nuovi farmaci e nella identificazione di marcatori di malattia, principalmente nell’ambito delle infezioni virali e dei tumori. Le caratteristiche dei saggi diagnostici su piattaforma microarray, quali l’elevata sensibilità, la multiparametricità, la miniaturizzazione e la possibilità di automazione, hanno portato alla messa a punto di piattaforme innovative, particolarmente utili anche per la loro duttilità. L’utilizzo dei microarray proteici in diagnostica ha portato inoltre a riconsiderare la sierologia come strumento di indagine potenzialmente utile nella diagnosi di micosi opportunistiche invasive e nella valutazione dell’efficacia di terapie antifungine. In un lavoro recentemente pubblicato, è stato identificato un gruppo di 13 antigeni di Candida albicans che consente di discriminare pazienti con candidemia, da soggetti sani o colonizzati; sempre gli stessi autori hanno descritto un altro gruppo di 33 antigeni, che permette di distinguere sierologicamente pazienti in fase acuta di malattia da pazienti convalescenti (2). Dall’altra parte, nella diagnosi di micosi primitive da patogeni quali Histoplasma capsulatum e Coccidioides immitis, in cui la sierologia riveste un ruolo di primo piano, l’impiego del microarray proteico ha portato ad accorpare in un unico chip antigeni dei diversi patogeni (3). In particolare, il saggio messo a punto consente di identificare simultaneamente soggetti positivi per uno o più patogeni, sulla base dei livelli di IgM e/o IgG specifiche. Similmente, sono stati riconosciuti come marcatori di polmonite gli alti livelli di anticorpi sierici verso la proteina Msg1 di Pneumocystis jirovecii (4), mentre la comparsa di citochine proinfiammatorie e della proteina C-reattiva sono risultate preziosi marcatori sierologici precoci di aspergillosi invasiva (5). Nel complesso, visto l’incremento nel numero sia di micosi opportunistiche in soggetti particolarmente difficili sia di micosi primitive (in passato inusuali, ora più frequenti dato l’aumento dei flussi turistici e migratori), i contributi forniti dalle nuove tecnologie saranno fondamentali per comprendere meglio il quadro clinico associato alla micosi invasiva, grazie ad un metodo diagnostico veloce e multiparametrico. Questo aspetto risulterà particolarmente interessante in quanto consentirà di valutare contemporaneamente tipi diversi di parametri che includono non solo il patogeno ed i suoi prodotti, ma anche l’ospite con la sua peculiare reattività antimicrobica, sia innata che adattativa. (1) LaBaer and Ramachandran, Curr Opin Chem Biol, 2005 (2) Mochon et al., Plos Pathogens, 2010 (3) Ardizzoni et al., New Microbiol, 2011 (4) Djawe et al., Plos One, 2010 (5) Chai et al., J. Infect Dis, 2010

I MICROARRAY PROTEICI: POSSIBILI SCENARI NELLA DIAGNOSTICA DELLE MICOSI INVASIVE / Blasi, Elisabetta; Baschieri, MARIA CRISTINA; Ardizzoni, Andrea. - ELETTRONICO. - (2011), pp. 4-4.

I MICROARRAY PROTEICI: POSSIBILI SCENARI NELLA DIAGNOSTICA DELLE MICOSI INVASIVE

BLASI, Elisabetta;BASCHIERI, MARIA CRISTINA;ARDIZZONI, Andrea
2011

Abstract

I microarray proteici sono comunemente distinguibili in due tipi, uno dedicato a stabilire la presenza e la quantità di una proteina o di un anticorpo specifico presenti in una determinata matrice biologica (“abundance-based microarrays”) e l’altro a valutarne la funzione (“function-based microarrays”) (1). Per quanto attiene alla prima categoria, sono stati descritti sistemi a cattura molto simili a quelli utilizzati nei saggi ELISA che prevedono l’immobilizzazione su un supporto solido di molecole di cattura. Tali molecole possono essere anticorpi, soprattutto monoclonali, per la rilevazione quali-quantitativa di analiti specifici, oppure antigeni purificati/ricombinati per la determinazione di specifici titoli anticorpali. Ad oggi, questo tipo di microarray ha trovato un grosso impiego nel campo della proteomica, nella ricerca di nuovi farmaci e nella identificazione di marcatori di malattia, principalmente nell’ambito delle infezioni virali e dei tumori. Le caratteristiche dei saggi diagnostici su piattaforma microarray, quali l’elevata sensibilità, la multiparametricità, la miniaturizzazione e la possibilità di automazione, hanno portato alla messa a punto di piattaforme innovative, particolarmente utili anche per la loro duttilità. L’utilizzo dei microarray proteici in diagnostica ha portato inoltre a riconsiderare la sierologia come strumento di indagine potenzialmente utile nella diagnosi di micosi opportunistiche invasive e nella valutazione dell’efficacia di terapie antifungine. In un lavoro recentemente pubblicato, è stato identificato un gruppo di 13 antigeni di Candida albicans che consente di discriminare pazienti con candidemia, da soggetti sani o colonizzati; sempre gli stessi autori hanno descritto un altro gruppo di 33 antigeni, che permette di distinguere sierologicamente pazienti in fase acuta di malattia da pazienti convalescenti (2). Dall’altra parte, nella diagnosi di micosi primitive da patogeni quali Histoplasma capsulatum e Coccidioides immitis, in cui la sierologia riveste un ruolo di primo piano, l’impiego del microarray proteico ha portato ad accorpare in un unico chip antigeni dei diversi patogeni (3). In particolare, il saggio messo a punto consente di identificare simultaneamente soggetti positivi per uno o più patogeni, sulla base dei livelli di IgM e/o IgG specifiche. Similmente, sono stati riconosciuti come marcatori di polmonite gli alti livelli di anticorpi sierici verso la proteina Msg1 di Pneumocystis jirovecii (4), mentre la comparsa di citochine proinfiammatorie e della proteina C-reattiva sono risultate preziosi marcatori sierologici precoci di aspergillosi invasiva (5). Nel complesso, visto l’incremento nel numero sia di micosi opportunistiche in soggetti particolarmente difficili sia di micosi primitive (in passato inusuali, ora più frequenti dato l’aumento dei flussi turistici e migratori), i contributi forniti dalle nuove tecnologie saranno fondamentali per comprendere meglio il quadro clinico associato alla micosi invasiva, grazie ad un metodo diagnostico veloce e multiparametrico. Questo aspetto risulterà particolarmente interessante in quanto consentirà di valutare contemporaneamente tipi diversi di parametri che includono non solo il patogeno ed i suoi prodotti, ma anche l’ospite con la sua peculiare reattività antimicrobica, sia innata che adattativa. (1) LaBaer and Ramachandran, Curr Opin Chem Biol, 2005 (2) Mochon et al., Plos Pathogens, 2010 (3) Ardizzoni et al., New Microbiol, 2011 (4) Djawe et al., Plos One, 2010 (5) Chai et al., J. Infect Dis, 2010
2011
Blasi, Elisabetta; Baschieri, MARIA CRISTINA; Ardizzoni, Andrea
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