L’urine est l’une des sources attrayantes pour la découverte précoce et sensible de biomarqueurs, car elle peut s’accumuler et refléter les changements dans le corps humain tout en étant collectée de manière non invasive.
Cependant, l’analyse du protéome de l’urine présente des défis en raison de sa large plage dynamique, couvrant environ 10 ordres de grandeur dans les concentrations de protéines.
La présence de protéines à forte abondance dans l’urine peut éclipser les biomarqueurs potentiels de la maladie, rendant leur identification difficile. Les stratégies de fractionnement et d’épuisement sont couramment employées avant d’effectuer une analyse par spectrométrie de masse (MS) afin d’améliorer la détection et l’identification de ces biomarqueurs insaisissables.
Comme alternative prometteuse, le fractionnement de l’urine par ultracentrifugation (UC) peut être utilisé pour épuiser les protéines à forte abondance, permettant l’isolement d’exosomes de haute pureté tout en conservant la plupart des protéines à forte abondance dans le surnageant. Néanmoins, la forte force de cisaillement centrifuge pendant l’UC peut inévitablement perturber la structure intacte des exosomes, entraînant l’isolement de traces seulement à partir d’un petit volume d’urine.
Avec toutes les limitations existantes à l’esprit, une équipe de chercheurs en Chine a proposé une nouvelle méthode de préparation d’échantillons basée sur l’alkylation en phase solide (SPA) pour le traitement anti-interférence à faible perte d’échantillons protéomiques inférieurs au microgramme.
Notre méthode combine le fractionnement UC, la préparation d’échantillons d’extraction en phase solide (SPA) et la chromatographie liquide-spectrométrie de masse (LC-MS) pour permettre un profilage complet du protéome de l’urine, connu sous le nom de CPU, ou un profilage complet du protéome de l’urine. Cette stratégie facile a abouti à l’identification d’un total de 1 659 protéines à l’aide d’un court gradient LC d’environ 1 heure, soit 2,3 fois plus que les 730 protéines identifiées à partir d’urine brute sans fractionnement. »
Huiming Yuan, auteur correspondant de l’étude et professeur, Institut de physique chimique de Dalian, Académie chinoise des sciences
Notamment, par rapport aux méthodes de préparation d’échantillons d’urine existantes, la CPU offre des avantages significatifs. Non seulement cela réduit considérablement le temps d’analyse de 3 à 4 fois, mais cela améliore également la couverture d’identification du protéome urinaire de 130 à 160 %.
« La méthode a ensuite été utilisée en combinaison avec une quantification sans étiquette pour effectuer une analyse comparative du protéome de l’urine de patients atteints de néphropathie à IgA (IgAN) et de donneurs sains », a partagé l’auteur principal Xinxin Liu, technicien à l’Institut de physique chimique de Dalian, Académie chinoise des Sciences. « En conséquence, 227 protéines exprimées de manière différentielle ont été identifiées, mettant en lumière les biomarqueurs potentiels associés à l’IgAN. »
Plusieurs membres de la famille des porteurs de solutés 22 (SLC22) se sont avérés régulés positivement chez les patients IgAN, suggérant un lien potentiel avec la perturbation de la fonction métabolique rénale chez ces individus.
L’équipe a rapporté son étude dans le journal KeAi Urine.
« Nos résultats ont démontré que notre méthode développée est prometteuse en tant qu’outil précieux pour la découverte de biomarqueurs liés à la maladie dans l’urine », a conclu Liu.
