Projekt miał na celu opracowanie metod identyfikacji i oznaczania szerokiej grupy leków psychotropowych, ze szczególnym uwzględnieniem najczęściej przepisywanych oraz leków nowej generacji, w materiale biologicznym. Nadrzędnym celem proponowanych metod było objęcie możliwie szerokiego spektrum leków przy zminimalizowaniu kosztów i czasu ana-lizy.
M e t o d a j e d n o c z e s n e g o o z n a c z a n i a g ł ó w n e g o s k ł a d n i k a a k t y w n e g o p r z e t w o r ó w k o n o p i ( 9 T H C ) i j e g o d w ó c h m e t a b o l i t ó w t e c h n i k ą G C -M S - N C I d l a p o t r z e b w y m i a r u
s p r a w i e d l i w o ś c i
MACIEJ KOCHANOWSKI Zakład Chemii Analitycznej
SŁOWA KLUCZOWE:
9THC i jego metabolity, oznaczanie, GC-MS, przepisy prawne, interpretacja wyników
Przetwory konopi (marihuana i haszysz) są znane od ponad 4000 lat, a obec-nie są najczęściej przyjmowanym środkiem psychoaktywnym na świecie. Spośród kilkudziesięciu związków chemicznych zawartych w konopiach najważniejszy jest przedstawiony na rysunku 1, ∆9-tetrahydrokannabinol (9THC).
O C H3
C H3
OH CH3
CH3
Rys 1. Struktura chemiczna 9THC
Związek ten jest objęty kontrolą prawną, co narzuca konieczność prowadzenia badań związanych z opracowaniem specjalistycznych metod jego wykrywania i wy-znaczania stężenia w organizmie ludzkim.
Po przyjęciu nawet małej dawki przetworów konopi, zawarty w nich 9THC od-działuje na organizm człowieka, wywołując uspokojenie, w większych dawkach może wywołać halucynacje, iluzje, euforię, stany zamroczenia. 9THC powoduje wzrost samopoczucia, częste zaburzenia słuchowe i wzrokowe prowadzące do wy-ostrzenia postrzegania kolorów, chociaż notuje się także przypadki zaburzenia wi-dzenia, oczopląs i światłowstręt, odbierania dźwięków, zmienia się poczucie czasu, zdolność koncentracji i uwagi, a także następuje wydłużenie czasu reakcji. Te czyn-niki obniżają sprawność psychofizyczną, powodując znaczne pogorszenie zdolności do prowadzenia pojazdów.
W wyniku przemian zachodzących w organizmie 9THC ulega przekształceniu w aktywne, a później nieaktywne metabolity, w postaci których zostaje wydalony z moczem i kałem. Znajomość tych przemian, jak również losów substancji psycho-aktywnej i jej metabolitów w organizmie, jest istotna dla wymiaru sprawiedliwości, w szczególności w orzekaniu przez sądy w sprawach przestępstw popełnionych pod wpływem środków psychoaktywnych objętych kontrolą prawną. Ponadto wyniki ta-kich badań wykorzystywane są w służbie zdrowia do kontroli narażenia na składniki aktywne konopi w leczeniu uzależnień i w walce z narkomanią.
9THC jest bardzo szybko eliminowany z organizmu i już po upływie 6-8 godzin jego stężenie obniża się do wartości mieszczących się poniżej granicy wykrywal-ności większości metod analitycznych. Analizując mocz podejrzanego, można po-twierdzić przyjęćie przetworów konopi na podstawie obecności metabolitu 9THC – 11-nor-9-karboksy-Δ9-tetrahydrokannabinol (THCCOOH) do 7 dni od przyję-cia, ale bez możliwości określenia dawki i drogi przyjęcia1. Analiza śliny jest szcze-gólnie przydatna w badaniu kierowców. Ślina jest materiałem, który można pobrać w sposób nieinwazyjny w każdym miejscu, np. podczas kontroli drogowej, jeśli zaj-dzie podejrzenie o kierowanie pojazdem „po trawce”. Krew do badań zawsze pobie-rana jest w jednostce służby zdrowia przez wykwalifikowany personel medyczny.
Podstawą projektu było opracowanie skutecznej metody pozwalającej wy-kryć i oznaczyć 9THC i jego dwa metabolity, aktywny 11-hydroksy-Δ9 -tetra-hydrokannabinol (11-OH-THC) i nieaktywny (THCCOOH). Przeprowadzone w ramach projektu badania można uznać za pionierskie w skali kraju, ze względu na wykorzystanie nowoczesnej aparatury badawczej oraz kompleksowe podejście do tematu czyli objęcie badaniami nie tylko substancji aktywnej, ale i jej metabolitów;
wykorzystanie podstawowego materiału biologicznego takiego jak krew, surowica i mocz oraz alternatywnego jakim jest ślina. Badania tej konkretnej grupy związków, prowadzone na tak szeroką skalę, są jedynymi w Polsce. Wiąże się to z wymagania-mi, jakie stawia się laboratoriom, w których oznacza się związki psychoaktywne.
Uregulowania prawne zezwalają tylko wybranym jednostkom naukowym zajmować się tą tematyką.
Prace projektowe rozpoczęty się od wyboru najodpowiedniejszej techniki ana-litycznej oraz sposobu wyizolowania tetrahydrokannabinoli z różnych materiałów biologicznych (krwi, surowicy, moczu i śliny). Najlepszą techniką do realizacji po-stawionego celu okazała się technika chromatografii gazowej sprzężonej ze spektro-metrią mas z ujemną jonizacją chemiczną (GC-MS-NCI). Jest ona rzadko spotykana ze względu na wąskie możliwości zastosowania (tylko ok. 20% związków chemicz-nych można w ten sposób analizować). Jest to jednak zaletą w przypadku analizy
1 Huestis M.A.: Drug Monographs: Marijuana. (in:) Current approaches in forensic toxicology. Ed.
Forensic Toxicologist Certifi cation Board, Inc., Tampa (Florida), 1994, Chapter 6: 1-32.
tetrahydrokannabinoli w tak złożonych próbkach, jakimi są płyny ustrojowe. Ogra-niczony zakres wykrywanych związków minimalizuje wpływ matrycy biologicznej na wartość sygnału analitycznego, czyli kształt i wysokość pików chromatograficz-nych pochodzących od analitów. Zoptymalizowano parametry aparaturowe, takie jak przepływ gazu jonizującego, nośnego, program temperaturowy oraz objętość wstrzykiwanej próbki.
Podobnymi kryteriami kierowano się przy wyborze techniki ekstrakcji związków z prób materiału biologicznego. Zastosowano ekstrakcję do fazy stałej (SPE), która pozwala osiągnąć wydajniejsze, niż w przypadku tradycyjnej ekstrakcji w układzie ciecz-ciecz, oddzielenie analitów od matrycy biologicznej. Przeprowadzono opty-malizację metody wyosobniania tetrahydrokannabinoli z materiału biologicznego, wpływających na granicę wykrywalności, uzyskując optymalny skład i ilość roz-puszczalników potrzebnych do ekstrakcji. Następnie opracowano procedurę dery-watyzacji analitów. Reakcja ta poprawia właściwości chromatograficzne i lotność badanych związków, oferując unikatowe pod względem budowy chemicznej struk-tury, gwarantujące niemal 100% specyficzność metody.
Powyższa metoda została zwalidowana i spełnia wymagania normy jakości stawiane przez normę PN-EN ISO 17025/2005.
Opracowana w projekcie procedura badawcza pozwala wykryć i oznaczyć trzy związki chemiczne; 9THC i jego dwa metabolity: 11-OH-THC i THCCOOH we krwi, moczu, surowicy i ślinie w niskich stężeniach, zużywając zaledwie 1 ml ma-teriału biologicznego. Jest to szczególnie ważne w badaniach sądowych, gdzie ilość próbki dowodowej jest niejednokrotnie bardzo mała. Metoda została sprawdzona w międzynarodowych testach kontroli jakości i można ją uznać za wiarygodną. Wy-niki badań materiału dowodowego, uzyskiwane tą metodą są już wykorzystywane w praktyce Instytutu Ekspertyz Sądowych w Krakowie. Dzięki opracowanej, w ra-mach zrealizowanego projektu, metodzie analitycznej można wyznaczyć stężenie 9THC i/lub jego metabolitów w organizmie człowieka, co pozwala ocenić, przyjęty środek psychoaktywny wpływa na funkcje życiowe kierowcy lub pacjenta hospitali-zowanego na oddziale detoksykacji.
We wszystkich materiałach biologicznych można opracowaną metodą wykry-wać 9THC i THCCOOH w stężeniach od 1 ng/ml, a 11-OH-THC od 5 ng/ml. Tym samym metoda spełnia wymogi stawiane przez Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 11 czerwca 2003 r. określającego sprawie wykazu środków działających podobnie do alkoholu oraz warunków i sposobów przeprowadzania badań na ich obecność w organizmie. Ustala ono granicę oznaczalności dla 9THC we krwi na poziomie 2 ng/ml i 20 ng/ml dla THCCOOH w moczu. Dysponowanie metodą cha-rakteryzującą się niższymi granicami wykrywalności i oznaczalności pozwala podać wyniki z większą wiarygodnością i dokonać ich pełniejszej interpretacji. Wyznacze-nie stężeń w równocześWyznacze-nie pobranych od jednej osoby próbach różnego materiału biologicznego pozwala ustalić korelację między nimi, a także pogłębiać wiedzę do-tyczącą metabolizmu i szybkości wydalania tych związków z organizmu człowieka.
W przyszłości może to pozwolić oszacować, kiedy nastąpiła ekspozycja na zakazany środek.
Wyniki zrealizowanego projektu zainteresują na pewno placówki badawcze takie jak Instytut Ekspertyz Sądowych, zakłady medycyny sądowej, laborato-ria oddziałów ostrych zatruć, detoksykacji i leczenia uzależnień. Mogą się przy-czynić do polepszenia stanu wiedzy o tetrahydrokannabinolach, a także pozwolić rozwinąć techniki ich oznaczania. Wspomoże to wymiar sprawiedliwości w walce
z kierowcami prowadzącymi pojazdy pod wpływem środków podobnie działających do alkoholu, a także służbę zdrowia w diagnostyce i leczeniu uzależnień.
Maciej Kochanowski [maciek.kochanowski@gmail.com]: Urodził się 4 lipca 1979 roku w Krakowie. Uczęszczał do III Liceum Ogólnokształcącego im. J. Kochanow-skiego w Krakowie do klasy o profilu matematyczno-fizyczno-chemicznym. Zdając w 1998 roku maturę łączoną dostał się bezpośrednio na studia chemiczne na Wy-dziale Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego. Specjalizacją, którą wybrał, była che-mia sądowa – realizowana dla studentów chemii w Zakładzie Chemii Analitycznej.
W 2003 roku obronił pracę magisterską poświęconą oznaczaniu kannabinoli w ma-teriale biologicznym, do której badania wykonywał w Instytucie Ekspertyz Sądo-wych im. Prof. dra J. Sehna w Krakowie. Od 2003 roku jest uczestnikiem studiów doktoranckich, w ramach których nadal zajmuje się wspomnianą tematyką badań.
I n n o w a c y j n e m e t o d y b a d a ń b i a ł e k w d o b i e g e n o m i k i s t r u k t u r a l n e j
KATRZYNA KURPIEWSKA Zakład Krystalochemii i Krystalofi zyki
SŁOWA KLUCZOWE:
krystalochemia białek, badania strukturalne, wysokie ciśnienie, rybonukleaza A
Poznanie budowy i funkcji cząsteczek białkowych jest niezwykle ważną i bardzo szybko rozwijającą się dziedziną badań współczesnych nauk biologicznych. Biorąc pod uwagę rolę, jaką białka pełnią w organizmach żywych i konsekwencje błędów w ich działaniu, docieramy do źródła wielu poważnych schorzeń. Zidentyfikowa-nie skutków braku, nadmiaru lub obecności Zidentyfikowa-nieprawidłowej formy danego białka stanowi ważny krok w skutecznej walce z wieloma chorobami. Poprzez wykorzy-stanie najnowszych osiągnięć technicznych wiedza na temat białek konsekwentnie zostaje pogłębiona, niemniej jednak wiele zagadnień dotyczących tych związków wciąż pozostaje w sferze spekulacji. Istnieje szereg metod, które pozwalają obecnie na wyjaśnienie, w jakie procesy zaangażowane jest dane białko, z jakimi innymi związkami oddziałuje oraz jaka jest jego budowa. Informacje szczególnej wartości niosą ze sobą wszystkie metody pozwalające na wyznaczenie przestrzennej budowy białek. Metodą, która pozwala na wyznaczenie trójwymiarowej struktury nawet bar-dzo dużych cząsteczek, agregatów białkowych, wirusów czy rybosomów jest kry-stalochemia białek.
Badania strukturalne białek z zastosowaniem rentgenografii prowadzone są na Wydziale Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego przez Zespół Krystalochemii Bia-łek, który powstał w roku 2002 i kierowany jest przez dr. hab. Krzysztofa Lewiń-skiego. W zespole realizowanych jest kilka projektów, których obiektami są: białka transportujące (albumina, hemoglobina, transferyna), enzymy (glutaminaza-aspa-raginaza, reduktaza czterowodorofolianu, arylosulfataza) oraz małe białka służące jako model w badaniach nad stabilnością białek (rybonukleaza A i onkonaza). Jed-nym z najnowszych kierunków badań są prowadzone przeze mnie badania struktur białkowych w warunkach wysokiego ciśnienia.
Ciśnienie jest szczególnym parametrem stosowanym w badaniach biologicz-nych, który umożliwia ujawnienie efektów niemożliwych do zaobserwowania
po-przez poddanie białek działaniu innych czynników fizykochemicznych. Unikalne własności ciśnienia coraz częściej wykorzystywane są w najnowszych badaniach prionów, amyloidów oraz innych białek związanych z chorobami molekularnymi, takimi jak choroba Alzheimera, Parkinsona czy choroba Huntingtona. Ogromne zainteresowanie tą grupą schorzeń, przyczynia się do stale rosnącej liczby badań mających na celu poznanie procesów prowadzących do transformacji prawidłowej w nieprawidłową formę białka oraz scharakteryzowanie czynników stabilizujących badane formy białka. Siłą napędową badań związanych z problematyką chorób molekularnych jest nagląca potrzeba skutecznego leczenia wielu bardzo ciężkich dysfunkcji, nie tylko o charakterze neurodegeneracyjnym. Chcąc włączyć się w ten ciekawy nurt badań, w 2004 roku Zespół Krystalochemii Białek dołączył do gru-py badawczej realizującej jeden z projektów Szóstego Programu Ramowego COST Action D30.
We współpracy z grupą badawczą z Uniwersytetu w Gironie (Hiszpania) pod-jęto próbę wyjaśnienia wpływu mutacji na stabilność rybonukleazy A (RNazy A).
Badania denaturacji szeregu zmutowanych cząsteczek RNazy A, wykonane przez grupę hiszpańską, wykazały istotne obniżenie ich stabilności. Moim zadaniem było wyznaczenie krystalicznej struktury wybranych zmutowanych form rybonukleazy A i wyjaśnienie zaobserwowanych zmian w stabilności, w oparciu o szczegółową analizę ich struktury. Dzięki dofinansowaniu z Komitetu Badań Naukowych w ra-mach grantu promotorskiego udało się sprawnie zrealizować zaplanowane prace.
Pomyślnie wykonane badania zachęcały do podjęcia kolejnego, większego wyzwa-nia.
Przeważająca liczba badań białek poddanych działaniu wysokiego ciśnienia pro-wadzonych jest w roztworze. Dlaczego zatem nie spróbować otrzymać struktury białka wyznaczonej w warunkach wysokiego ciśnienia? Pomysł nie był całkowicie nowy, ale jak do tej pory tylko nielicznym zagranicznym grupom badawczym udało się wykonać tego typu pomiary dla zaledwie kilku białek, na dodatek przy wyko-rzystaniu promieniowania synchrotronowego. Innowacyjność przedsięwzięcia po-legała na podjęciu pierwszych w Polsce prób wykonania wysokociśnieniowych pomiarów dyfraktometrycznych białka na standardowym dyfraktometrze. Za-danie to stało się głównym celem projektu badawczego realizowanego w ramach programu Akademicka Innowacyjność dla Małopolski.
Projekt badawczy zakładał opanowanie techniki wykonywania pomiarów dy-fraktometrycznych w warunkach wysokiego ciśnienia i wykonanie takich ekspery-mentów dla RNazy A. Spodziewanym efektem przeprowadzonych badań było uzy-skanie wysokociśnieniowej struktury RNazy i poprzez porównanie jej ze strukturą wyznaczoną w warunkach ciśnienia atmosferycznego określenie zmian, jakie spo-wodował wzrost ciśnienia. Szczęśliwie badana RNaza A posiada wszystkie cechy, które powinno spełniać białko, aby zminimalizować trudności związane z ograni-czeniami narzucanymi przez specyfikę badań wysokociśnieniowych (wielkość czą-steczki białka, łatwość i szybkość krystalizacji, otrzymanie kryształów odpowied-niej wielkości i dobrej jakości o wysokiej symetrii). Prawdziwą barierą był przede wszystkim brak dostępu do specjalistycznej komory ciśnieniowej przeznaczonej do badań strukturalnych oraz innej aparatury potrzebnej na etapie przygotowywania komory. Pokonanie trudności technicznych przy wykonywaniu wstępnych ekspery-mentów zawdzięczam profesorowi Andrzejowi Katrusiakowi i jego współpracow-nikom z Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza, którzy udostępnili swoją komorę i przekazali wiele cennych wskazówek. Nieocenioną pomoc i wsparcie uzyskałam
również od kierownika Zespołu Krystalochemii Białek dr. hab. Krzysztofa Lewiń-skiego. Liczne próby i modyfikacje doprowadziły do osiągnięcia sukcesu, jakim było wykonanie pełnych pomiarów dyfraktometrycznych dla dzikiej i zmutowanej formy RNazy A w zakresie ciśnień 0,35-0,7 GPa.
Dzięki otrzymanemu dofinansowaniu ze środków KBN projekt zyskał również charakter rozwojowy. W trakcie realizacji prac eksperymentalnych udało się zbudować i przetestować własną komorę ciśnieniową. Wkrótce pracownia zosta-nie także wyposażona w urządzezosta-nie pozwalające na wyznaczezosta-nie ciśzosta-nienia panują-cego w zamkniętej komorze.
Osobiście jako finalistka drugiego naboru programu stypendialnego AIM otrzy-małam szansę spełnienia swoich naukowych pasji, kontynuowania rozpoczętych prac i zdobycia nowych umiejętności wzbogacających moje doświadczenie zawo-dowe. Szczególnym wyróżnieniem jest dla mnie otrzymanie II nagrody w konkursie na najciekawszy plakat na konferencji 3rd Central European Conference Chemistry Towards Biology. Na podkreślenie zasługuje również fakt, że badania realizowane w ramach niniejszego projektu, prezentowane na szerszym forum, spotkały się z du-żym zainteresowaniem. Wierzę, że unikalność zaprezentowanych badań zaowocuje w przyszłości możliwością nawiązania współpracy z ośrodkami badawczymi z kraju i ze świata. Dotychczas otrzymane wyniki, przedstawiające wpływ mutacji na sta-bilność strukturalną RNazy A oraz wpływ ciśnienia na jej strukturę stanowią treść przygotowywanych publikacji i mojej rozprawy doktorskiej.
Pomimo poważnych przeszkód w realizacji zaplanowanych działań udało się zrealizować główny cel projektu i wykazać możliwość wykonywania struktural-nych badań białek w warunkach wysokiego ciśnienia. Uzyskane wyniki stanowią podstawę do wysunięcia nowych i ciekawych wniosków dotyczących stabilności określonych fragmentów cząsteczki RNazy A. Wykazanie przydatności aplikacyj-nej tej innowacyjaplikacyj-nej metody w badaniach białek związanych z chorobami moleku-larnymi wymaga jednak wykonania dodatkowych eksperymentów.
Katarzyna Kurpiewska [kurpiews@chemia.uj.edu.pl].Urodziła się 22 marca 1978 roku w Jaśle, tam też uczęszczała do I Liceum Ogólnokształcącego im. Króla Stani-sława Leszczyńskiego do klasy o profilu matematyczno-fizycznym. W roku 1998 roz-poczęła studia na Wydziale Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego. Zgodnie z zainte-resowaniami jako specjalizację wybrała chemię biologiczną. W 2003 roku ukończyła studia magisterskie i rozpoczęła studia doktoranckie jako słuchacz Środowiskowych Studiów Doktoranckich na Wydziale Chemii UJ. Rezultatem jej kilkuletnich badań prowadzonych w Zespole Krystalochemii Białek jest obecnie przygotowywana roz-prawa doktorska zatytułowana: „Badania strukturalne wpływu mutacji na stabil-ność konformacyjną RNazy A”.
P r o t e o m i k a : w p o s z u k i w a n i u m e c h a n i z m ó w u z a l e ż n i e ń
MAREK NOGA Zakład Neurobiochemii
SŁOWA KLUCZOWE:
uzależnienia, proteomika, białka, ultraczuła spektrometria masowa, dwuwymiarowa kapilarna chromatografi a cieczowa
Pomimo ogromnego postępu w rozwoju medycyny w XX wieku, który zaowo-cował znacznym podniesieniem średniej długości życia, nadal wiele chorób pozo-staje nieuleczalnych. Można to uznać za ironię losu, ale szybki rozwój medycyny i wyeliminowanie wielu schorzeń spowodowały wyeksponowanie tych chorób, wo-bec których lekarze są często bezsilni. Niestety stosowane dziś strategie poszuki-wania nowych leków i terapii nie zawsze radzą sobie z nowymi wyzposzuki-waniami. Rak, choroby neurodegeneracyjne (choroba Altzheimera, Parkinsona, choroba szalonych krów) czy uzależnienia, wciąż w dużej mierze pozostają dla naukowców enigmą.
Gdy nie wiadomo, które dokładnie elementy skomplikowanej maszynerii komórek organizmu uległy uszkodzeniu, trudno opracowywać leki, które mogłyby ten stan poprawić. Często też naukowcy nie znają dobrze nawet szczegółów funkcjonowania zdrowych komórek i organów, co jeszcze bardziej utrudnia poszukiwania.
Uzależnienia od narkotyków są jednym z przykładów bardzo poważnego problemu medycznego, który do tej pory nie znalazł zadowalającego rozwią-zania. Aktualnie stosowane metody leczenia skupiają się głównie na neutralizacji działania narkotyków i usuwaniu szkodliwych substancji i ich pochodnych z orga-nizmu (detoksykacja). Niestety nie istnieje żadna metoda pozwalająca na skuteczne niwelowanie tak zwanego efektu odstawienia, objawiającego się głodem narkoty-kowym, który nie pozwala uzależnionemu na wyrwanie się z nałogu. Mechanizmy odpowiedzialne za dostosowanie się organizmu do obecności narkotyku i chemiczną
„pamięć“ o uzależnieniu nie są jeszcze dostatecznie znane, by opracować nowe leki niwelujące lub choćby łagodzące niekorzystne objawy.
Badanie mechanizmów uzależnień spotyka się ze wszystkimi typowymi ogra-niczeniami badań neurochemicznych. Przede wszystkim próbki do badań są bardzo trudno dostępne – fragmenty ludzkiego mózgu można uzyskać jedynie od zmarłych.
Jedynym sposobem na badanie procesów w mózgu u żywych ludzi jest analiza tak zwanego płynu mózgowo-rdzeniowego. Niestety płyn mózgowo-rdzeniowy ulega
największym zmianom spośród wszystkich płynów ustrojowych – często trudno określić, który z licznych potencjalnie zachodzących procesów jest odpowiedzialny za obserwowane zmiany. Poza tym pobieranie płynu mózgowo-rdzeniowego odby-wa się poprzez punkcję lędźwiowego odcinka kręgosłupa, co jest uznaodby-wane za me-todę inwazyjną i jest dość nieprzyjemne dla pacjenta. Nie można też pobierać płynu w dużych ilościach bez zagrożenia dla zdrowia.
Przyczyny te powodują, że bezpośrednie badania na ludziach są bardzo utrud-nione i zamiast nich często stosuje się modele zwierzęce. W modelach tych uzależ-nia się zwierzęta laboratoryjne lub wręcz pracuje się poza organizmem (in vitro) na komórkach nerwowych wyizolowanych z mózgu zwierzęcego. W takich sytua-cjach pojawia się zagrożenie, czy uproszczenia stosowane w tych modelach nie są za duże.
Aktualne badania nad uzależnieniami skupiają się głównie nad mechanizmami działania znanych receptorów, do których wiążą się narkotyki. Wydaje się, że dalszy postęp w wyjaśnieniu procesów odpowiedzialnych za efekt odstawienia wymaga zastosowania nowego, bardziej ogólnego podejścia. W tym artykule opisane jest proteomiczne podejście do badania zmian w komórkach wraz z wyjaśnieniem, dlaczego zastosowanie tego podejścia może w dłuższej perspektywie zrewolucjoni-zować badania nad mechanizmami chorób i poszukiwania nowych leków i terapii.
Działanie żywych organizmów opiera się na złożonej sieci zależności pomiędzy ogromną liczbą cząsteczek chemicznych. Dwie najważniejsze grupy to kwasy nu-kleinowe (DNA, RNA), odpowiedzialne za przechowywanie informacji o budowie organizmu oraz białka, które są najważniejszym elementem konstrukcyjnym całego organizmu. Informacja zapisana w DNA w postaci genów w ściśle kontrolowanym procesie, zwanym ekspresją, staje się wzorcem do tworzenia białek. Białka – same odpowiadając za bezwzględną większość wszystkich procesów w komórkach – kon-trolują także ten proces, zapewniając wykorzystanie i ochronę informacji ukrytych w DNA.
W bardzo dużym przybliżeniu można więc powiedzieć, ża cała maszyneria ży-cia napędzana jest przez wzajemne oddziaływania pomiędzy białkami a kwasami nukleinowymi.
W tej sytuacji staje się oczywiste, że nawet pełna wiedza o wszystkich genach składających się na organizm nigdy nie wyjaśni nam wszystkich procesów zacho-dzących w żywych komórkach. Cóż po znajomości genu, jeśli nie wiemy, w jakich sytuacjach jest on aktywowany, ani czy i w jaki sposób powstające białko jest
W tej sytuacji staje się oczywiste, że nawet pełna wiedza o wszystkich genach składających się na organizm nigdy nie wyjaśni nam wszystkich procesów zacho-dzących w żywych komórkach. Cóż po znajomości genu, jeśli nie wiemy, w jakich sytuacjach jest on aktywowany, ani czy i w jaki sposób powstające białko jest