L’analisi ad alto rendimento della glicosilazione

La glicosilazione delle proteine, cioè l’aggiunta di gruppi funzionali di zuccheri, svolge un ruolo importante nel determinare la stabilità delle proteine e nel guidarle in compartimenti subcellulari specifici. Le alterazioni della catena glicanica possono modulare l’attività delle proteine e sono strettamente collegate a malattie come cancro, diabete e patologie cardiovascolari. Le glicoproteine, inoltre, possono servire come utili biomarcatori clinici in diagnostica e come obiettivi per la terapia.

Per rispondere alla crescente esigenza medica di caratterizzazione della glicosilazione proteica, il progetto HIGHGLYCAN (Methods for high-throughput (HTP) analysis of protein glycosylation), finanziato dall’UE, sta sviluppano metodi di analisi per quantificare in modo affidabile numerose catene glicaniche in campioni biologici complessi. A questo scopo, gli studiosi si avvarranno di cromatografia liquida ad altissime prestazioni, elettroforesi capillare su gel con rilevamento laser di fluorescenza e spettrometria di massa.

Nella prima parte del progetto i ricercatori hanno concentrato la loro attenzione sullo sviluppo di metodi idonei per la preparazione dei campioni e tecniche di analisi della glicosilazione delle proteine. Le tecniche di misurazione sono state notevolmente migliorate e sono stati ottenuti ottimi risultati nella robotizzazione e nell’automazione dei metodi di preparazione dei campioni glicomici. L’attività ha portato a vari flussi di lavoro di profilazione automatizzati della glicosilazione proteica, convalidati con l’analisi di 1 800 campioni. I risultati sono stati inoltre geneticamente associati a specifici polimorfismi dei singoli nucleotidi, stabilendo in modo inequivocabile le potenzialità offerte da tutti questi metodi per la ricerca biomedica ad alto rendimento.

Un aspetto fondamentale dello studio HIGHGLYCAN è l’implementazione delle tecnologie sviluppate nelle applicazioni biotecnologiche. Ad oggi, alcune di queste tecniche sono state integrate nei servizi glicoanalitici industriali e nella produzione di kit glicoanalitici.

Considerata la complessità strutturale della glicosilazione e le criticità tecnologiche, il sistema di glicoprofilazione HIGHGLYCAN rappresenta una soluzione affidabile per l’identificazione e la quantificazione ad alto rendimento dei glicani. Tra le applicazioni vi sono lo studio dei cambiamenti della glicosilazione in malattie come il diabete e l’identificazione di biomarcatori a scopo diagnostico.