Avanzar en la investigación ómica y reducir los sesgos con la nueva tecnología de EM para experimentos de adquisición de datos independientes

David Heywood

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Los ensayos basados en LC-MS dirigidos se aplican cada vez más en el área de Omics posterior al descubrimiento, con énfasis en la validación, la primera de muchas fases en la investigación traslacional; y en los estudios que tienen como objetivo obtener la comprensión de los sistemas biológicos en términos de desarrollo y tratamiento de medicamentos.

La comprensión del contexto de los resultados analíticos está impulsando la investigación actual y, por tanto, el desarrollo de métodos de adquisición de LC-MS que puedan proporcionar información cualitativa y cuantitativa en un solo experimento.

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La adquisición independiente de datos (DIA) es una técnica fundamental para los laboratorios que necesitan identificar cualitativamente metabolitos, lípidos y proteínas en muestras complejas y extraer información cuantitativa de alta resolución.

En un experimento DIA, el comportamiento del espectrómetro de masas no cambia en función de los datos que se generan. Esto significa que los resultados no están sesgados y que no se pierden datos por el cambio del sistema de EM entre los modos de adquisición o los límites del umbral experimental, lo cual es una preocupación para los enfoques de Adquisición Dependiente de Datos (DDA).

Un nuevo modo de adquisición, el 2D MS/MS, fue presentado por primera vez por Richardson, et al., en la ASMS en 2015, y recientemente fue introducido comercialmente como SONAR de Waters.

"A medida que la investigación proteómica ha ido madurando, los científicos ya están recogiendo la mayor parte de la información disponible de las proteínas. Lo que quieren es poder acercarse a una proteína o a péptidos específicos con una hipótesis, y utilizar la cuantificación MS/MS dirigida para investigar sus ideas sin tener que establecer métodos o experimentos adicionales.

"Ahora, con la adquisición de datos SONAR, pueden realizar un análisis más selectivo todo en uno. Compatible con separaciones UPLC de alta velocidad, es un flujo de trabajo más eficiente para un análisis cualitativo y cuantitativo más preciso dentro de una sola inyección."(de World HUPO 2016)

En el modo SONAR, el cuadrupolo se escanea rápidamente a través del rango m/z de interés, alternando escaneos de baja energía y de alta energía y recogiendo datos cualitativos y cuantitativos para todos los precursores y todos los productos. La electrónica de barrido rápido muestrea 200 posiciones del cuadrupolo por barrido con tiempos de barrido típicos de 0,1 a 0,5 segundos (cada nivel de energía). El cuadrupolo puede escanear a >10.000 amu/seg, >2000 espectros/seg y es compatible con separaciones cromatográficas y electroforéticas de alta velocidad.

Al permitir a los investigadores realizar una manipulación avanzada de los datos, los datos de SONAR son compatibles con los flujos de trabajo analíticos que utilizan el software Waters Progenesis QI y Symphony, y con paquetes de software de terceros como Skyline. SONAR está disponible en el espectrómetro de masas Waters Xevo G2-XS QTof bajo el control del software MassLynx.

Este método ofrece ventajas al proporcionar datos cuantitativos de MS/MS a velocidades de UPLC a partir de un método de adquisición independiente de datos (DIA) para su uso en muestras muy complejas. Una nota de póster reciente titulada Advances in Targeted Omics Quantitation Using a Novel Scanning Quadrupole DIA Method (Avances en la cuantificación ómica dirigida utilizando un método DIA de cuadrupolo de barrido ) proporciona más información.

En un reciente seminario web titulado Qualitative and Quantitative Proteomics - Novel DIA and Processing Strategies for Complex Profiling, del Journal of Proteomics, el Dr. James Langridge, de Waters, repasa el funcionamiento de SONAR, y el Dr. Paul Skipp, Profesor Asociado/Director del Centro de Investigación Proteómica de la Universidad de Southampton, analiza cómo está permitiendo la elaboración de perfiles globales y la cuantificación dirigida del proteoma de la piel humana.

 

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