Název:
Školitel:
Datum:
Sarkosin jako jednoduchý test na rakovinu prostaty – analytická studie přednášky
Natalia Cernei 20.1.2011
Reg.č.projektu: CZ.1.07/2.3.00/20.0148 Název projektu: Mezinárodní spolupráce v oblasti "in vivo" zobrazovacích technik
Rakovina prostaty - možnosti diagnostiky • • • •
Rakovina prostaty je jedním z nejčastějších typů nádorových onemocnění u mužů. Touto chorobou ročně onemocní 5000 mužů ve věku 45 – 85 let Více než 1000 mužů v České republice zemře na následky této nemoci Důležitá je včasná diagnóza
• • •
Per rectum biopsie PSA
•
V roce 2009 vědci prověřili 1 126 látek, které by mohly v budoucnu sloužit jako spolehlivější markery této nemoci. Nejvíce vynikala látka sarkosin (Nmethylglycin), jejíž množství se ve většině vzorků úměrně zvyšovalo s pokročilostí nemoci.
Cíle práce • Optimalizace metody detekce sarkosinu • Vliv teploty, pH, aminokyselin, albuminu, kyseliny močové a uracilu na sarkosin
• Detekce sarkosinu a biochemických parametrů ve vzorcích moči pacientů s karcinomem prostaty a ve vzorcích u kontrolní skupiny
Experimentalní plán •
K sarkosinu (100 µM) byly přidány níže uvedené látky (koncentrace 1-10 mM) sledování jejich vlivu na plochu píku a změnu retenčního času při měření na AAA 400 –
glukóza
–
glycin
–
kreatinin
–
prolin
–
uracil
–
albumin
–
kyselina močová
•
Sledování vlivu pH fosfátového pufru (5, 6, 7, 8) na plochu píku a změnu retenčního času při měření sarcosinu na AAA 400
•
Použité zdroje vzorků moči:
– 11 pacientů s diagnózou adenokarcinomu prostaty (Urologické oddělení Fakultní nemocnice sv. Anny v Brně), věk 62-76 let – 3 pacienti po chemoterapii, věk 62-72 let –
kontrolní skupina dobrovolníků (25) (Mendelova univerzita v Brně), věk 17-23 let
Shema kapalinového chromotografu AAA 400 odpad
detektor
Reakční spirála
v
program: Chromulan reaktor směšovací komora
Ninhydrin
Pufr
y = 0,0137x - 0,1446 R² = 0,9996
12 10 8 6 4 2
0
Průtok
Chromatografické pumpy
Ninhydrin
14
Plocha píku (AU.s-1)
VIS
PC
Chromatografická Nástřikový ventíl kolona
Sarkosin
0
500
1000
Koncentrace (µg/ml)
Ruhemannova červeň
Acetaldehyd
Cernei, N. V., Zítka, O., Sochor, J., Adam, V., Kizek, R. Sarcosine as possible tumour marker of prostate tumours - analytical study. MendelNet 2011. 2011, s. 994-1002. ISBN 978-80-7375-563-8.
8
Arginin 77.20
0.30
Phenylalanin 63.40
Absorbance (AU)
0.40
10
Sarkosin 32.93
0.50
[koncentrace soli]
6
0.20 4 0.10
0.00
[570nm]
2 20
30
50 40 Retenční čas [min.]
60
70
80
Cernei, N. V., Zitka, O. Ryvolova M., Adam, V., Masarik, M., Hubalek, J., Kizek, R., Spectrometric and Electrochemical Analysis of Sarcosine as a Potential Prostate Carcinoma Marker, International Journal of Electrochemical Science, 2012, ISSN 1452-3981.
90
Koncentrace soli v mobilní fázi (mol.l-1)
Aspartamová kyselina20.50
Standard aminokyselin
Vliv teploty na sarkosin A
Sarkosin Glycin 100µM Sarkosin 100µM Ninhydrin
0,2
0,0 400 2,0 1,5
500
600
700
800
Vlnová délka (nm)
C 0,5
5.6 mmol/l 16.9 mmol/l 28.1 mmol/l 39.3 mmol/l 50.5 mmol/l 61.7 mmol/l 73.0 mmol/l
0,3
11.2 mmol/l 22.5 mmol/l 33.7 mmol/l 44.9 mmol/l 56.1 mmol/l 67.4 mmol/l 78.9 mmol/l
0,0 450
550
E 50°C 60°C 70°C 80°C 90°C
1,0 0.5 0,5 0,0
Absorbance (AU)
D Absorbance (AU)
Absorbance (AU)
B 0,4
Acetaldehyd
Ruhemannova červeň
Absorbance (AU)
Ninhydrin
650
Vlnová délka (nm)
750
850
0,12 y = 0,0001x + 0,0047 R² = 0,994 0,08
0,04
0,00 0
5
10
15
Čas inkubace (min)
20
25
0
500
1000
Koncentrace sarkosinu (µg.ml-1)
Cernei, N. V., Zitka, O. Ryvolova M., Adam, V., Masarik, M., Hubalek, J., Kizek, R., Spectrometric and Electrochemical Analysis of Sarcosine as a Potential Prostate Carcinoma Marker, International Journal of Electrochemical Science, 2012, ISSN 1452-3981.
Vliv různých látek na sarkosin Sarkosin retence
NaCl
34
Retentční čas (min)
33 32 31
30
35
B
32 31 30
28
28
0
0,5
1
Koncentrace (M) 35
0,0
31.6 Čas (min)
Sarkosin retence
Glycin
34
29.6
33 32 31 30 29
0,5
1,0
Koncentrace (M) 35
D
32.2 31.6 Čas (min) Sarkosin retence
Prolin
34
Retenční čas (min)
Retenční čas (min)
33
29
29
C
Sarkosin retence
Kyselina močova
34
Retenční čas (min)
A 35
33 32 31 30 29
28 0
0,5
Koncentrace (M)
1
31.6
33.5 Čas (min)
28 0
0,5
Koncentrace (M)
1
31.6
32.6 Čas (min)
Cernei, N. V., Zítka, O., Sochor, J., Adam, V., Kizek, R. Sarcosine as possible tumour marker of prostate tumours analytical study. MendelNet 2011. 2011, s. 994--1002. ISBN 978-80-7375-563-8.
Biochemické parametry a koncentrace sarkosinu Koncentrace (µM)
Glukóza
Koncentrace (µM)
Kyselina močová
Kontroly
Vyléčené
Pacienti
Kontroly
Sarkosin Sarkosin
Vyléčené
Pacienti
Koncentrace (µM)
Koncentrace (µM)
Močovina
Kontroly
Vyléčené
Pacienti
Kontroly
Vyléčené
Pacienti
Cernei, N. V., Masařík, M., Gumulec, J., Zítka, O., Sochor, J., Babula, P., Kizek, R. Determination of sarcosine as possible tumour marker of prostate tumours and routine biochemical tests in urine samples, XI. pracovní setkání fyzikálních chemiků a elektrochemiků. 1. vyd. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 2011, s. 105-110. ISBN 978-80-7375514-0.
Závěr
Bylo zjištěno, že ionexová chromatografie je velmi vhodnou metodou pro detekci sarkosinu v moči.
Výsledky potvrzují hypotézu, že koncentrace sarkosinu u pacientů s karcinomem prostaty je výrazně zvýšena.
Výsledky vykazují slibný trend pro využití sarkosinu při diagnostice nádorových onemocnění prostaty
Výsledky naší práce byly publikovány v ISI indexovaném časopise Spectrometric and Electrochemical Analysis of Sarcosine as a Potential Prostate Carcinoma Marker Natalia Cernei, Ondrej Zitka, Marketa Ryvolova, Vojtech Adam, Michal Masarik, Jaromir Hubalek, Rene Kizek (2012) International Journal of Electrochemical Science, IF 2.808
Výsledky publikované v konferenčních sbornících Zinc, sarcosine and prostate? Is there any relation revealed by electrochemistry? Adam, Vojtěch -- Zítka, Ondřej -- Majzlík, Petr -- Gumulec, Jaromír -- Cernei, Natalia Vladimirovna -- Křížková, Soňa -- Masařík, Michal -- Hubálek, Jaromír -- Horna, Aleš -- Eckschlager, Tomáš -- Kizek, René Zinc, sarcosine and prostate? Is there any relation revealed by electrochemistry?. In XXI. International Symposium on Bioelectrochemistry and Bioenergetics (BES). Cracow, Poland, 2011, s. 187. ISBN 978-83-62139-23-1. Determination of sarcosine as possible tumour marker of prostate tumours and routine biochemical tests in urine samples Cernei, Natalia Vladimirovna -- Masařík, Michal -- Gumulec, Jaromír -- Zítka, Ondřej -- Sochor, Jiří -- Babula, Petr -- Kizek, René In XI. pracovní setkání fyzikálních chemiků a elektrochemiků . 1. vyd. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 2011, s. 105--110. ISBN 978-80-7375-514-0. Analysis of sarcosine by capillary electrophoresis Ryvolová, Markéta -- Cernei, Natalia Vladimirovna -- Masařík, Michal -- Kizek, René Analysis of sarcosine by capillary electrophoresis. In XI. pracovní setkání fyzikálních chemiků a elektrochemiků . 1. vyd. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 2011, s. 232--236. ISBN 978-80-7375-514-0.
Determination of sarcosine as a potential tumour marker by liquid chromatography with coulometric detection Zítka, Ondřej -- Cernei, Natalia Vladimirovna -- Masařík, Michal -- Gumulec, Jaromír -- Adam, Vojtěch -- Horna, Aleš -- Kizek, René Determination of sarcosine as a potential tumour marker by liquid chromatography with coulometric detection. In XXI. International Symposium on Bioelectrochemistry and Bioenergetics (BES). Cracow, Poland, 2011, s. 125. ISBN 978-83-62139-23-1. Stanoveni sarkosinu v moci pacientu s karcinomem prostaty Ryvolová, Markéta -- Křížková, Soňa -- Sochor, Jiří -- Cernei, Natalia Vladimirovna -- Zítka, Ondřej -- Gumulec, Jaromír -- Hlavna, M -- Provazník, Ivo -- Masařík, Michal -- Kizek, René Stanoveni sarkosinu v moci pacientu s karcinomem prostaty. In XXXV. Brněnské onkologické dny. 1. vyd. Brno: Masarykuv Onkologicky ustav v Brne, 2011, s. 220--222. ISBN 978-80-86793-17-7. Sarcosine as possible tumour marker of prostate tumours - analytical study Cernei, Natalia Vladimirovna -- Zítka, Ondřej -- Sochor, Jiří -- Adam, Vojtěch -- Kizek, René Sarcosine as possible tumour marker of prostate tumours - analytical study. In MendelNet 2011. 2011, s. 994--1002. ISBN 97880-7375-563-8.
Finanční prostředky Dotace IGA
120 tis.
Materiál
102 tis.
Stipendia
12 tis.- Mgr. Natalia Cernei 6 tis.- Mgr. Ondřej Zítka
Laboratoř metalomiky a nanotechnologií
Tato práce byla podpořena grantem IGA MENDELU 1/2011
Poděkování Doc. Ing. René Kizek, Ph.D., Ústav chemie a biochemie, laboratoř metalomiky a nanotechnologií
Mgr. Ondřej Zítka Ústav chemie a biochemie, laboratoř metalomiky a nanotechnologií Ing. Jiří Sochor Ph.D. Ústav chemie a biochemie, laboratoř metalomiky a nanotechnologií Ing. Pavlina Šobrová Ústav chemie a biochemie, laboratoř metalomiky a nanotechnologií
Děkuji Vám za pozornost
