Applications of multiplexed immunoassays for precision medicine

QC 2026-01-15

Abstract

Proteiner är molekyler som spelar centrala roller i nästan alla biologiska processer. Deras nivåer i celler, vävnader och kroppsvätskor är dynamiska och speglar både normala fysiologiska tillstånd och sjukdomsrelaterade förändringar. En stor utmaning med att studera proteiner är att kunna skilja normal biologisk variation från förändringar som kan indikera tidig eller pågående sjukdom. Genom att använda proteomik, en term för att beskriva mätningen av hundratals proteiner samtidigt, kan vi fördjupa vår förståelse för hur proteinsignaturer relaterar till hälsa och sjukdom. Detta kan i sin tur bidra till att etablera molekylära mätningar av så kallade biomarkörer som kan stödja precisionsmedicin genom tidigare diagnos, bättre riskstratifiering och mer individanpassade behandlingsstrategier.

I studierna som ingår i denna avhandling har vi tillämpat affinitetsbaserade proteomikmetoder. Först för att undersöka hur nivåer av antikroppar och proteiner i blodprover relaterar till hälsa och sjukdom. Sedan för att utöka vår förståelse för protein-protein-interaktioner mellan potentiella läkemedelsmål.

Proteiner kan mätas i många olika provtyper, men blod erbjuder ett minimalt invasivt provmaterial som innehåller molekyler från många organ och biologiska processer. Hemprovtagna torkade blodfläckar (Dried Blood Spots, DBS) har fått förnyat intresse tack vare utvecklingen av nyare och mer tillförlitliga provtagningskort. I flera av studierna i denna avhandling visar vi att DBS är lämpligt för provtagning i befolkningen utan att förlita sig på eller involvera vården. I Artikel I utvecklade vi en analysmetod för att mäta antikroppar mot SARS-CoV-2 i hemtagna DBS-prover. I Artikel II utökade vi detta till proteinmätningar och longitudinell provtagning. I Artikel III visade vi vikten av ännu mer frekvent DBS-provtagning för att fånga de dynamiska förändringarna av inflammationsrelaterade proteiner efter infektion. Detta visade hur dessa tidiga förändringar I DBS-nivåer kan stödja tidpunkten för kliniska ingrepp. Dessa studier visar på potentialen hos DBS som ett verktyg för övervakning och kontinuerlig hälsokontroll inom precisionshälsa utanför sjukhus eller vårdcentraler.

Proteiner är också bland de vanligaste målen för terapeutiska läkemedel, men många proteiner bildar komplex och interagerar med andra proteiner. Dessa interaktioner kan påverka hur läkemedel binder, deras effektivitet och risken för biverkningar. I Artikel IV etablerade vi ett protokoll för att validera bindningsreagens med hjälp av affinitetsmetoder. Den validerade reagensen tillämpade vi sedan i Artikel V för att undersöka potentiella protein-protein-interaktioner hos membranproteiner. Denna kunskap kan i framtiden bidra till att utveckla mer selektiva och effektiva läkemedel.

Sammanfattningsvis bidrar avhandlingens arbeten med värdefulla insikter som stödjer övergången mot precisionshälsa, genom att möjliggöra provtagning utanför sjukhusmiljö och genom att öka vår förståelse för proteininteraktioner som är relevanta för både normal fysiologi och sjukdom.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-375451