Suche nach Biomarkern in Massenspektren

Die Software PATTERN EXPERT amspect ist ein wertvolles Werkzeug bei der Suche nach Biomarkern. In Organismen sucht man nach Proteinen, die Krankheiten oder zum Beispiel funktionelle Einheiten beschreiben. Diese Zuordnung von spezifischen Proteinen, wie eben zu Krankheiten, bzw. die zugehörigen beschreibenden Proteine bezeichnet man als Biomarker.

Setzt man ein Massenspektrometrie-Verfahren voraus, welches Rückschlüsse auf charakteristische oder beschreibende Proteine also Biomarker zulässt, dann kann man mit Mustererkennungsmethoden, angewendet auf die Massenspektren, diese Biomarker sehr leicht identifizieren. Dieser Prozess soll hier kurz beschrieben werden.

Am Anfang muss eine Fragestellung definiert werden. Es sollen zum Beispiel Biomarker für die Identifikation bestimmter Mikroorganismen gesucht werden. Dann besteht der zweite Schritt darin, für diese Mikroorganismen und hinreichend viele Gegenkontrollen Massenspektren zu messen.

Anschließend werden diese Massenspektren mit PATTERN EXPERT amspect ausgewertet.

In dem Programm amspect wird man dazu ein Klassifikationsexperiment durchführen. Mittels des "Blinded Tests" kann man eine Abschätzung über die zu erwartende Korrektheit der Klassifikationsergebnisse für unbekannte Daten ermitteln. Gleichzeitig erhält man eine Liste, die die Spektralbereiche in den Massenspektren angibt, auf deren Basis dieses Klassifikationsergebnis erzielt wurde. Diese Spektralbereiche können mit Biomarkern gleichgesetzt werden.

In der Software stehen optimierte Algorithmen zur Berechnung von Biomarkern mit einer hohen Relevanz zur Verfügung.

In dem Diagramm aus der Software amspect werden drei Biomarker angezeigt.