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Biomarker

EIN Biomarker, oder biologischer Marker, bezieht sich im Allgemeinen auf eine messbare Indikator eines biologischen Zustands oder Zustands. Der Begriff wird gelegentlich auch verwendet, um sich auf eine Substanz zu beziehen, deren Nachweis auf das Vorhandensein eines lebenden Organismus zeigt an.

Biomarker werden häufig gemessen und ausgewertet, um normale biologische Prozesse, pathogene Prozesse oder pharmakologische Reaktionen auf eine therapeutische Intervention zu untersuchen. Biomarker werden in vielen wissenschaftlichen Bereichen eingesetzt.

Geschichte

Die weit verbreitete Verwendung des Begriffs „Biomarker“ geht auf das Jahr 1980 zurück. Der Begriff „biologischer Marker“ wurde 1950 eingeführt. 1998 definierte die Arbeitsgruppe working National Institutes of Health Biomarker Definition eines Biomarkers als "ein Merkmal, das objektiv gemessen und als Indikator für normale biologische Prozesse, pathogene Prozesse oder pharmakologische Reaktionen auf eine therapeutische Intervention bewertet wird."

Medizin

Nach einer Herzattacke Eine Reihe verschiedener kardialer Biomarker kann gemessen werden, um genau zu bestimmen, wann ein Anfall aufgetreten ist und wie schwer er war.

In dem Medizin Ein Biomarker kann eine rückverfolgbare Substanz sein, die in einen Organismus eingebracht wird, um die Organfunktion oder andere gesundheitliche Aspekte zu untersuchen. Rubidiumchlorid wird beispielsweise verwendet als radioaktives Isotop um die Durchblutung zu erhöhen Herzmuskel zu bewerten.

Es kann sich auch um eine Substanz handeln, deren Nachweis einen bestimmten Krankheitszustand anzeigt, das Vorhandensein von a presence Antikörper kann zum Beispiel auf a Infektion zeigen. Genauer gesagt zeigt ein Biomarker eine Veränderung der Expression oder des Zustands eines Proteins an, die mit dem Risiko oder dem Fortschreiten einer Krankheit oder mit der Anfälligkeit des Proteins korreliert Erkrankung für eine gegebene Behandlung.

Andere Biomarker können auf Messungen der elektrischen Aktivität des Gehirn (mittels Elektroenzephalographie (sog. quantitative Elektroenzephalographie (qEEG)) oder Magnetenzephalographie), Messungen bestimmter Hirnregionen (mittels Magnetresonanztomographie), Speicheluntersuchungen natürlicher Stoffwechselprodukte, wie z Speichelnitrit, ein Ersatzmarker für Stickoxid oder Analysen von Urin-Exosomen, die Biomarker für bestimmte Krankheiten tragen. Ein Beispiel für einen in der Medizin häufig verwendeten Biomarker ist das Prostata-spezifische Antigen (PSA). Dieser Marker kann als Proxy für die Prostatagröße gemessen werden, wobei schnelle Veränderungen möglicherweise darauf hindeuten, dass Krebs. Der extremste Fall wäre eine Mutante Protein als krebsspezifische Biomarker mittels Selected Reaction Monitoring (SRM) nachgewiesen werden. Diese mutierten Proteine ​​können nur von einem existierenden Tumor, was letztendlich die beste Spezifität für medizinische Zwecke bietet.

Biomarker, die für die personalisierte Medizin verwendet werden, werden normalerweise kategorisiert als prognostisch oder prädiktiv. Prognostische Biomarker zeigen die Wahrscheinlichkeit des Patientenergebnisses unabhängig von der spezifischen Behandlung an. Prädiktive Biomarker werden verwendet, um Behandlungen zu optimieren und die Wahrscheinlichkeit eines positiven Ergebnisses einer bestimmten . anzuzeigen Therapie. Insbesondere Biomarker in der Onkologie hauptsächlich in der molekularen Diagnostik chronischer Erkrankungen wie z myeloische Leukämie, Darm-, Truhe- und Lungenkrebs und in Melanom.

Regulatorische Validierung

Modellnachweise

Dies wurde zuvor verwendet, um die Besonderheiten des Biomarkers zu identifizieren, und dieser Schritt ist unerlässlich, um die Vorteile durchzugehen. Eine große Anzahl von Kandidaten muss getestet werden, um die relevantesten auszuwählen.

Experimentelle Validierung

Dieser Schritt ermöglicht die Entwicklung des am besten angepassten Protokolls für die routinemäßige Verwendung des Biomarkers. Gleichzeitig ist es möglich, die Relevanz des Protokolls mit verschiedenen Methoden zu bestätigen (Histologie, PCR, ELISA, ...) und basierend auf den Ergebnissen Layer zu definieren.

Überprüfung der analytischen Leistung

Einer der wichtigsten Schritte ist die Identifizierung spezifischer Eigenschaften des Kandidaten-Biomarkers vor der Entwicklung eines Routinetests. Verschiedene Parameter berücksichtigt werden, darunter:

  • Empfindlichkeit
  • Spezifität
  • Robustheit
  • Richtigkeit
  • Reproduzierbarkeit

Protokollstandardisierung

Die Protokollstandardisierung optimiert das validierte Protokoll für den Routineeinsatz, einschließlich der Analyse kritischer Punkte, indem das gesamte Verfahren gescannt wird, um potenzielle Risiken zu identifizieren und zu verwalten.

Zellen-Biologie

In dem Zellen-Biologie ist ein Biomarker a Molekül die den Nachweis und die Isolierung eines bestimmten Zelltyps ermöglicht. Es Protein4. Okt. wird beispielsweise als Biomarker verwendet, um embryonale Stammzellen zu identifizieren.

Genetik

In der Genetik ist ein Biomarker (als genetischer Marker identifiziert) a DNA-Sequenz die eine Krankheit verursacht oder mit einer Krankheitsanfälligkeit verbunden ist. Sie können verwendet werden, um genetische Karten von jedem untersuchten Organismus zu erstellen.

Geologie und Astrobiologie

Ein Biomarker kann jede Art von Molekül sein, die die vergangene oder gegenwärtige Existenz lebender Organismen anzeigt. Bezüglich Geologie und Astrobiologie Biomarker werden versus Geomarker auch Biosignaturen genannt. Der Begriff Biomarker wird auch verwendet, um die biologische Beteiligung an der Produktion von Petroleum beschreiben.

Ökotoxikologie

Biomarker werden verwendet, um die Exposition gegenüber oder die Wirkung von Xenobiotika die in der Umwelt von und in Organismen vorkommen. Der Biomarker kann ein externer Substanz Sei du selbst (zum Beispiel Asbestpartikel oder NNK von Tabak) oder eine Variante der vom Körper verarbeiteten externen Substanz (a Metabolit), die in der Regel in Mengen angegeben werden können.

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