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Comparaciones a gran escala de proteómica plasmática mediante asociaciones genéticas y con enfermedades

2023-10-05

Large-scale plasma proteomics comparisons through genetics and disease associations - Nature

Comparisons of phenotypic and genetic association with protein levels from Icelandic and UK Biobank cohorts show that us…

www.nature.com

Este estudio empleó una plataforma de proteómica de alto rendimiento que mide miles de proteínas en plasma, combinando información genética y fenotípica para explorar la posibilidad de cerrar la brecha entre el genoma y la enfermedad. Se realizaron estudios de asociación sobre los datos de Olink Explore 3072 obtenidos de muestras de plasma de más de 50,000 participantes del UK Biobank a través del UK Biobank Pharma Proteomics Project, centrándose en personas de ascendencia británica, irlandesa, africana y del sur de Asia. También se compararon los resultados con un estudio de SomaScan v4 a partir del plasma de 36,000 islandeses, de los cuales 1,514 también disponían de datos de Olink. La correlación entre ambas plataformas fue moderada, y se demostró que las asociaciones genéticas de ciertas proteínas diferían entre las plataformas1.

¿En qué se diferenciaron concretamente?

El estudio detectó asociaciones genéticas distintas en las dos plataformas (Olink y SomaScan) y proporcionó ejemplos en los que estas diferencias podrían afectar las conclusiones derivadas de integrar la investigación de enfermedades con los niveles de proteínas. Estas diferencias fueron especialmente evidentes en la detección de cis protein quantitative trait loci (cis-pQTLs), donde la plataforma Olink detectó estos cis-pQTLs a una tasa más alta que la plataforma SomaScan (72% frente a 43%). Además, se observó que las asociaciones genéticas de las proteínas diferían entre las plataformas, lo que demuestra que esto podría afectar las conclusiones de un estudio1.

Explica de forma sencilla los cis protein quantitative trait loci (cis-pQTLs)

Los cis protein quantitative trait loci (cis-pQTLs) se refieren a variantes génicas (variaciones genéticas) que regulan la cantidad o la actividad de una proteína determinada. Estas variantes se denominan “cis” porque están situadas cerca, en el mismo cromosoma que el gen que codifica esa proteína. Los cis-pQTLs pueden afectar la expresión de las proteínas y, con ello, influir en el fenotipo de un individuo y en su riesgo de enfermedad.

¿Cómo se determinan los cis-pQTLs?

Los cis-pQTLs se identifican mediante métodos estadísticos, comparando la información genética con datos sobre la cantidad de proteína. En concreto, se examina la asociación entre variantes génicas individuales (como los SNPs) y la cantidad de proteínas codificadas cerca de esas variantes génicas. Si la asociación es estadísticamente significativa, la variante génica puede identificarse como un cis-pQTL. Este proceso se lleva a cabo utilizando los datos genéticos de un individuo y datos de proteómica (medición de proteínas), y ayuda a comprender en qué medida la cantidad de una proteína determinada está regulada genéticamente.

¿Cuál es la diferencia entre la plataforma Olink y la plataforma SomaScan?

Olink y SomaScan utilizan tecnologías distintas para realizar el análisis de proteómica plasmática. El estudio demostró que la plataforma Olink detectó cis-pQTLs a una tasa más alta que la plataforma SomaScan, y que las asociaciones genéticas de las proteínas diferían entre las plataformas. Estas diferencias pueden afectar las conclusiones derivadas de integrar los niveles de proteínas con la investigación de enfermedades1.

¿En qué se diferencian concretamente a nivel técnico?

Olink y SomaScan utilizan cada una tecnologías distintas para realizar el análisis de proteómica. A continuación se describen sus diferencias técnicas:

  1. Tecnología de detección:

    • Olink: La plataforma Olink utiliza una tecnología de Proximity Extension Assay (PEA) basada en anticuerpos. Esta emplea pares de anticuerpos que se unen a una proteína específica, detectando y cuantificando así la proteína1.
    • SomaScan: Por otro lado, la plataforma SomaScan utiliza una tecnología basada en aptámeros (los aptámeros son moléculas cortas de ADN o ARN monocatenario que se unen a una proteína específica)2.
  2. Precisión de medición y rango analítico:

    • Se ha demostrado que la plataforma Olink tiene una alta especificidad para las proteínas diana y un gran número de asociaciones fenotípicas3.
    • Por otro lado, se considera que la plataforma SomaScan tiene una amplia precisión de medición y rango analítico en todo el proteoma3.
  3. Rango de correlación:

    • Se ha demostrado un amplio rango de correlación entre Olink y SomaScan en la evaluación de la expresión de proteínas. Esto significa que, dado que las dos plataformas utilizan tecnologías distintas, una misma proteína puede mostrar resultados diferentes4.

Estas diferencias pueden ser un factor a la hora de decidir qué plataforma elegir según el diseño y el objetivo de un estudio. También pueden afectar la interpretación de los resultados de los estudios obtenidos utilizando distintas plataformas.

reference

  1. https://www.nature.com/articles/s41586-023-06563-x
  2. https://www.nature.com/articles/s41467-021-27164-0#:~:text=Here%2C%20we%20integrate%20two%20partly,phenotypic%20consequences%20of%20hundreds%20of
  3. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm5164#:~:text=Across%20these%20studies%2C%20we%20show,INTRODUCTION
  4. https://www.nature.com/articles/s41374-022-00830-7#:~:text=However%2C%20compared%20with%20antibody,chronic%20obstructive%20pulmonary%20disease%20and