10 raisons pour lesquelles vous devriez choisir la spectrométrie de masse pour étudier votre molécule d'intérêt
Ce n'est un secret pour personne que la spectrométrie de masse peut être très intimidante pour les nouveaux utilisateurs. Pour beaucoup de biologistes et de médecins, la spectrométrie de masse représente l'ombre d'un souvenir, dans un lointain cours de premier cycle. Nous avons tous entendu les termes TOF ou MALDI-TOF, et nous nous souvenons que cela signifie temps de vol (Time Of Flight) et quelque chose de laser-temps-de-vol, mais pour la majorité d'entre nous, c'est à peu près tout. Nous pensons que le spectromètre de masse génère des milliers de chiffres dans une feuille de calcul, et que si vous n'êtes pas assis avec les scientifiques qui ont effectué l'analyse, vous ne pourrez rien tirer de significatif de ce désordre. Aussi, ça coûte cher. Très cher.
Eh bien, ce n'est pas totalement faux ! Voici ce que vous avez bien compris :
- TOF signifie bel et bien Time-of-flight (temps de vol)
- Le spectromètre de masse génère des milliers de chiffres
- Ces chiffres doivent être décodés par des experts pour avoir une signification
L'objectif de ce billet n'est pas de vous éloigner de la spectrométrie de masse! Il s'agit plutôt de vous amener à la considérer sous un nouvel angle, en énonçant une liste d'avantages que la spectrométrie de masse possède par rapport aux autres outils de biologie moléculaire/cellulaire. Voici donc 10 raisons pour lesquelles vous devriez choisir la spectrométrie de masse pour étudier votre molécule d'intérêt!
(Vidéo en anglais)
1. La spectrométrie de masse est sensible et précise
Ce point-ci est assez explicite. Si vous pensez à la quantification de votre molécule d'intérêt, la spectrométrie de masse devrait être l'une des premières choses qui vous vient à l'esprit. Couplée à la chromatographie liquide (LC), la LC-MS permet une quantification très précise. De plus, lorsqu'elle est réalisée par des experts, elle est hautement reproductible et précise sur plusieurs ordres de grandeur (bien sûr, cela dépend de la molécule !).
2. Elle permet l'analyse en multiplex
Fatigué d'étudier une seule molécule? Pourquoi ne pas multiplexer votre analyse? En utilisant la MRM ou le SWATH, la LC-MS/MS peut quantifier avec précision des dizaines, des centaines ou des milliers de molécules à la fois! Des exemples très intéressants sont l'analyse des acides aminés, où 33 acides aminés sont analysés en 15 minutes, et le dépistage des pesticides, où des centaines de pesticides peuvent être quantifiés en un seul passage. Encore plus impressionnant, avec les progrès de la spectrométrie de masse de nouvelle génération utilisant SWATH, plusieurs dizaines de milliers peptides (!) peuvent être profilés en moins de 2h. Cela représente près de 7000 protéines, soit 59 protéines par minute. Je parie que votre bon vieux western blot ne peut pas battre cela!
Et le multiplexage des échantillons? La MS peut le faire aussi! En utilisant un tag isobarique qui réagit avec les groupes amines (comme iTRAQ), on peut multiplexer jusqu'à 8 échantillons, tout en conservant la capacité de multiplexage des molécules. Toutes ces fonctionnalités peuvent vous faire gagner beaucoup de temps en spectrométrie de masse!
3. Elle peut gérer un grand nombre d'échantillons
Certains d'entre nous craignent les robots, d'autres mettent à profit leur capacité à répéter sans cesse la même tâche. L'automatisation de l'analyse LC-MS/MS permet en effet aux scientifiques de traiter des centaines, voire des milliers d'échantillons à la suite sans même être dans le laboratoire. Avez-vous essayé de faire autant de Western Blot pour quantifier une seule protéine? C'est ce que je me disais!
4. Elle est grandement personnalisable
Étant donné que les spectromètres de masse peuvent travailler à la fois de manière dirigée et non dirigée, ainsi qu'en mode positif ou négatif, il n'existe pratiquement aucune molécule qu'ils ne puissent détecter. Ainsi, même si vous travaillez avec un médicament synthétique, une protéine modifiée ou un lipide difficile à solubiliser, la MS peut vous aider à quantifier votre molécule. En plus, l'optimisation des méthodes de préparation et des conditions chromatographiques peut aider à améliorer la sensibilité du MS pour votre molécule d'intérêt.
5. Elle peut réaliser des expériementations de type "shotgun" (omiques).
Les différents domaines omiques ont gagné beaucoup en popularité au cours des dernières décennies. Il n'y a pas de meilleur moyen que ces techniques pour établir le profil d'un échantillon ou pour vérifier les effets d'un traitement sur un organisme vivant. Associées à des programmes bioinformatiques appropriés, les expériences omiques peuvent générer des quantités incroyables de données utiles qui peuvent conduire à des découvertes très importantes. Grâce à la spectrométrie de masse, il est possible de réaliser des expériences de protéomique, de lipidomique et/ou de métabolomique et d'élever ses projets de recherche à de nouveaux sommets.
6. Elle n'est pas limitée par l'existence de trousses ou d'outils d'affinité pour étudier votre molécule d'intérêt.
Combien de fois entendez-vous des gens se plaindre de la mauvaise qualité ou de l'absence d'un anticorps? Je me suis moi-même souvent plaint, à l'époque de mon séjour en laboratoire de recherche. Les mêmes problèmes pourraient également s'appliquer à la plupart des modifications post-traductionnelles ou aux protéines sur un cadre de lecture alternatif. Toutefois, la puissance de la spectrométrie de masse peut aider à surmonter ces problèmes. Tant que vous connaissez la séquence de la protéine que vous voulez étudier, vous serez probablement capable de la voir par MS. De plus, comme indiqué précédemment, l'optimisation de la méthode de préparation peut contribuer à obtenir une meilleure sensibilité.
7. Elle a le pouvoir de voir des choses que vous auriez manquées avec d'autres techniques.
Les spectromètres de masse sont des machines vraiment, vraiment puissantes. Ils ont la vitesse, la résolution et la profondeur de séquençage nécessaires pour analyser vos échantillons en détail. L'un des aspects les plus étonnants des spectres de masse, c'est qu'ils peuvent être réglés en fonction de ce que vous avez besoin de savoir de votre échantillon. Par exemple, ils peuvent être très précis en ne regardant qu'une seule chose. Cependant, ils peuvent aussi être très larges dans leur analyse pour avoir une idée plus large de ce qui se passe. Quel que soit ce que vous voulez examiner, la MS a le pouvoir de le faire.
8. Est compatible avec plusieurs protocoles de biologie cellulaire/moléculaire
Avec les bonnes techniques de préparation (voir notre article de blog sur la préparation des échantillons), vous pouvez optimiser votre échantillon pour un type spécifique de molécules. Par exemple, vous pourriez concentrer les protéines phosphorylées en utilisant des billes magnétiques d'oxyde de titane. Cela vous permettrait non seulement de vérifier si votre protéine d'intérêt est phosphorylée, mais aussi de voir chaque résidu phosphorylé sur votre protéine. Ce type de test peut être très utile pour étudier les événements de signalisation cellulaire. Il convient de noter que cette méthode peut être utilisée pour toute modification post-traductionnelle qui peut être ciblée par une méthode de purification par affinité. Si vous étudiez des molécules plus petites, la spectrométrie de masse pourrait vous aider à détecter, identifier et quantifier les différents métabolites de votre médicament d'intérêt.
9. et 10. Elle peut vous faire gagner du temps et sauver de l'argent!
Je sais que j'ai dit 10 raisons, mais les raisons 9 et 10 se rejoignent vraiment, car le temps, c'est de l'argent. Tout le monde veut franchir ses étapes de manière efficace, aussi vite que possible et avec les meilleurs résultats possibles. Eh bien, c'est essentiellement ce que fait la LC-MS/MS. Oui, la spectrométrie de masse peut être une technique coûteuse et ce seul fait peut faire peur aux chercheurs. Cependant, ils ne voient peut-être pas l'ensemble du problème. Si vous essayez de comparer une tâche menée par LC-MS ou par une approche scientifique conventionnelle (en prenant en compte le matériel, les ressources humaines et le temps), la robustesse, la puissance et la reproductibilité de la MS pour aboutir rapidement à des résultats tangibles surpassent largement les approches conventionnelles. En somme, une expérience de MS bien menée ne coûtera pas plus cher que de nombreux essais avec les techniques conventionnelles de biologie moléculaire. Et si vous optez pour une expérience omique, vous obtiendrez une incroyable quantité de données, dont vous pourrez vous nourrir pendant des mois!
Conclusion
Nous avons énuméré ici quelques-unes des raisons qui pourraient vous inciter à vous tourner vers la spectrométrie de masse pour une expérience future. Bien qu'éviter la MS pour réaliser l'expérience dans votre propre laboratoire puisse sembler être l'option la plus facile, n'oubliez pas que la puissance de la spectrométrie de masse peut vous donner un énorme coup de pouce dans vos projets de recherche, s'ils sont conçus et réalisés correctement. Que vous souhaitiez obtenir des publications, développer des droits de propriété intellectuelle ou commercialiser de meilleurs produits, la LC-MS peut changer la donne lorsqu'elle est ajoutée à vos outils de laboratoire actuels. En outre, l'utilisation d'expériences omiques peut très certainement accélérer la compréhension de votre modèle de recherche et également conduire à plusieurs nouveaux projets de recherche ! Espérons que cet article a réorienté vos opinions sur la question pour les rapprocher de ce que nous pensons être la réalité!