Le format "microarray" ADN qui combine miniaturisation et automatisation a permis d’analyser avec succès de nombreux processus cellulaires. Des milliers de séquences ADN (spécifiques pour chaque gène) ordonnées à haute densité permettent en particulier une analyse en parallèle et à haut débit du transcriptome cellulaire en autorisant la détection semi-exhaustive des ARN messagers exprimés dans un type cellulaire. L’analyse des protéines avec un format "microarray" a été réalisée initialement dans une optique d’immunodiagnostic (interaction antigène/anticorps). Une analyse à l’échelle du protéome, nécessaire pour répondre aux problématiques évoquées incluant de nombreuses applications en diagnostic et recherche pharmaceutique, a motivé un ensemble de développements technologiques très variés liés à la complexité des protéines et aux problèmes originaux soulevés par leur intégration sur des ‘microarrays’.
L’objectif de ce rapport est de présenter les grandes lignes des approches technologiques, en cours de développement ou commercialisées, dans le domaine des "microarrays" (puces) appliqués à l’analyse des protéines. Il s’agit d’illustrer la dynamique américaine dans le secteur académique mais surtout en terme d’activité R&D industrielle sur laquelle l’accent sera mis avec également une présence européenne notable dans ce domaine (allemande, britannique, scandinave). Une partie des informations présentées dans ce rapport est issue d’une conférence organisée par le Cambridge Health Institute à San Diego (Californie) en janvier 2004.
Au sommaire de ce document :
1. Problématiques, enjeux et définitions
2. Les technologies
2.1. Les agents de capture
2.1.1. Agents de capture de type protéine/peptide
– Anticorps
– Une alternative aux Anticorps : les PAM ‘Peptide Antibody Mimetic’
– Utilisation de peptides dans le ‘Molecular Imprinting’
2.1.2. Agents de capture non protéique
2.2. Dépôt et attachement des agents de capture
2.2.1. Choix du substrat
2.2.2. Dépôt
2.2.3. Immobilisation de l’agent de capture.
– Couplage non covalent
– Couplage covalent ou quasi-covalent
2.3. Détection et lecture des interactions
2.3.1. Détection basée sur des modifications des partenaires ou l’utilisation d’agents secondaires marqués
– Marquage du partenaire
– Marquage de l’agent capture
– Marquage d’un agent de détection
2.3.2. Détection sans modifications des agents de capture ou des molécules analysées
– Détection directe de l’interaction
– Détection indirecte de l’interaction
2.3.3. Détection d’une activité fonctionnelle
3. Applications
3.1. ‘Microarrays capture’: recherche de biomarqueurs, diagnostic et recherche pharmaceutique
3.1.1. Diagnostic
– Application à des pathologies humaines complexes
– Détection d’agents infectieux
– Détection (bio)organique
3.1.2. Applications pharmacologiques
– Recherche de cibles thérapeutiques
– Validation des cibles
– Analyse pharmacoprotéomique
3.2. ‘microarrays fonctionnels’
3.2.1. Dissection mécanistique des processus cellulaires : caractérisation de réseaux d’interactions
3.2.2. Recherche et caractérisation de nouvelles molécules pharmacologiques
4. Conclusion
Annexes : – Liste de sociétés engagées dans le développement des ‘microarrays’ appliqués aux protéines
Auteurs : RENUCCI Armand
Publié le 1/02/2005 – 23 pages – pdf 300 Ko
