Proteomica e metabolomica: nuove piattaforme tecnologiche per applicazioni in campo biologico

Abstract

The word „omics‟, is derived from the Greek suffix, „ome‟ (meaning all, every). In the mid 1990‟s, rapid evolution and growing knowledge concerning genomes led to a quick development of the full range of „omics‟ approaches (genomics, transcriptomics, proteomics, metabolomics). This PhD thesis focuses on the application of new “omics” sciences to characterized samples of biomedical interest such as pharmaceutical products. The first section is focused on the characterization of important pharmaceutical products used by hemophiliac patients, trough proteomics approaches. The first objective of this study was to compare the heterogeneity and the high purity of three rFVIII commercially available rFVIII concentrates before and after thrombin digestion. The second object was to extend the same study to plasma derived factor VIII . The second part of my PhD project was designed mainly to the development and optimization of a new HPLC-MS method for metabolomics. In the last part of my research I used this analytical approach to investigate metabolites in blastocoels fluid that is a routine waste product prior to pre-implantation blastocyst vitrification. The aim of this study was directed to identify a correlation between quali-quantitative profiles of small molecules of metabolic interest and the outcome of embryo transfer through a simple HPLC-MS assay. The last part of my research was dedicated to studing metabolism in red blood cell during storage. Proteome and metabolomic approaches, are widely used for studies complex biological systems and can be used for applications in biological areas.La parola omica deriva dal suffisso greco “ome” che significa: tutto, intero, completo. In particolar modo per quanto riguarda l’area biologica lo scopo delle scienze omiche è quello di avere una visione globale per comprendere la vita e la sua organizzazione. L’evoluzione rapida e la crescita di conoscenza riguardante il genoma hanno portato ad una rapida crescita nello sviluppo di nuove scienze (genomica, trascrittomica, proteomica, metabolomica) La mia tesi di dottorato riguarda le applicazioni delle nuove scienze omiche per caratterizzare campioni di interesse biomedico come ad esempio prodotti farmaceutici. Il primo obiettivo dello studio è stato quello di comparare e caratterizzare fattore VIII ricombinante prodotto da tre ditte farmaceutiche differenti. Questi prodotti attaualmente utilizzati per curare l’emofilia sono stati studiati prima e dopo attivazione attraverso il taglio effettuato dalla trombina. Il secondo obiettivo della mia tesi è stato quello di estendere lo studio proteomico non solo ai fattori VIII ricombinanti ma anche a quelli plasmaderivati. La seconda parte del mio progetto è stata dedicata allo sviluppo e all’ottimizzazione di un nuovo metodo basato sull’utilizzo di HPLC e spettrometro di massa per lo studio della metabolomica. Nell’ultima parte della mia tesi ho utilizzato questo tipo di approcio per studiare la variazione metabolica all’interno del fluido del blastocele. Lo scopo di questo lavoro è stato quello di individuare marker metabolici che possano definire la qualità delle blastocisti da impiantare durante il processo della FIVET. Infine ho utilizzato questo metodo per mettere in evidenza la variazione metabolica nei globuli rossi durante la loro conservazione in sacca.Dottorato di ricerca in Genetica e biologia cellular