Serum Screening

Eine Hauptanwendung von Protein und Peptid Mikroarrays ist das Identifizieren von Antikörpern in Serum von Patienten. Das können krankheitsassoziierte Antikörper z.B. bei Krebserkrankungen und Rheuma vom Typ IgG und Ig M aber auch Antikörper bei Allergien (Typ IgE) oder gegen bakteriellen und viralen Infektionen. Je nach Fragestellung werden dazu die Proteine, Teile der Proteine als Peptide oder das gesamte (Sub-)Proteom auf einem Microarray immobilisiert und mit Serum inkubiert. Die Detektion erfolgt mittels spezifischer Antikörper gegen die entsprechende IgG Familie. Bei Bedarf kann das Serum aufgereinigt werden und der Slide mit den konzentrationsnormierten IgGs inkubiert werden. Neben einer sorgfältigen Auswahl der potentiellen Antigene ist die Auswahl der Patientenseren ein kritischer Faktor. Auswahl bedeutet hier eine mögliche Stratifizierung der Patienten in Subfamilien, die Auswahl der entsprechenden Kontrollpatientenkohorte, die Anzahl der Patienten, der Zeitpunkt der Probennahme(n) sowie die Aufarbeitung und Lagerung der Seren von Probennahme über Transport bis hin zur Analyse. Ausgehend von diesen Faktoren können Microarrays ein sehr aussagekräftiges Instrument sein um krankheitsassoziierte Biomarker zu identifizieren und zu validieren.

Zusätzlich können solche Microarrays verwendet werden um Serotypen zu bestimmen und basierend auf den Daten bei Transplantationen eine Vorhersage zur Verträglichkeit bzw. dem Risiko einer Abstoßung des Transplantates zu treffen. Bisher sind weit über 1.000 unterschiedliche HLA Genotypen beschrieben. Zur Analytik stehen nur ca. 100 Genotypen als Protein zur Verfügung. Die Limitierung hierbei ist die aufwendige Expression und Reinigung der HLA Proteine, bei der die 3-dimensionale Konformation erhalten bleiben muss. Hier können Protein Microarrays bzw. Peptid Microarrays mit zyklisierten Peptiden ein wertvolles Hifsmittel sein, um diese Limitierungen zu überbrücken.