Seer, Inc. fungiert als Life-Sciences-Unternehmen, das sich darauf konzentriert, tiefe molekulare Einblicke aus dem Proteom zu gewinnen, um neuartige Erkenntnisse und Durchbrüche im Verständnis von Biologie und Krankheiten zu ermöglichen.
Das Produkt des Unternehmens, die Proteograph Product Suite (Proteograph), nutzt die firmeneigene Nanopartikel (NP)-Technologie, um einen unvoreingenommenen, tiefgreifenden, schnellen und groß angelegten Zugang zum Proteom zu ermöglichen. Die Proteograph Produ...
Seer, Inc. fungiert als Life-Sciences-Unternehmen, das sich darauf konzentriert, tiefe molekulare Einblicke aus dem Proteom zu gewinnen, um neuartige Erkenntnisse und Durchbrüche im Verständnis von Biologie und Krankheiten zu ermöglichen.
Das Produkt des Unternehmens, die Proteograph Product Suite (Proteograph), nutzt die firmeneigene Nanopartikel (NP)-Technologie, um einen unvoreingenommenen, tiefgreifenden, schnellen und groß angelegten Zugang zum Proteom zu ermöglichen. Die Proteograph Product Suite ist eine integrierte Lösung, die Verbrauchsmaterialien, ein Automatisierungsinstrument und Software umfasst.
Das Unternehmen konzentriert sich darauf, die Akzeptanz der Proteograph durch Kunden in den Proteomik- und Genomikmärkten zu fördern, die den Wert von groß angelegter, unvoreingenommener und tiefer Proteomik erkennen.
Die einzigartigen Fähigkeiten der Proteograph ermöglichen es Forschern nun, groß angelegte unvoreingenommene Studien durchzuführen, die Genomikstudien ergänzen, indem sie wichtige fehlende Informationen hinzufügen, die einen funktionalen Kontext zur genomischen Variation bieten können. Mit dem Aufkommen der Next-Generation-Sequenzierung und der Verbesserung von Kosten und Durchsatz haben Forscher das Äquivalent von mehreren Millionen menschlichen Genomen und menschlichen Exomen sequenziert. In diesen Studien wurden bis zum 31. Dezember 2023 laut der dbSNP-Datenbank mehr als eine Milliarde individuelle genetische Varianten identifiziert; jedoch wurden weniger als 0,2% dieser Varianten in der ClinVar-Datenbank mit einer gemeldeten Beziehung zwischen Variation und Phänotyp erfasst. Diese Lücke in der funktionalen Annotation ist teilweise auf den groben Impedanzunterschied zwischen dem Zugang zum Proteom und Genom zurückzuführen. Die Proteograph Product Suite wird diese Lücke überbrücken.
Eigene Nanopartikel-Technologie
Die Proteograph Product Suite nutzt die firmeneigene Nanopartikel-Technologie, um die Einschränkungen bestehender Methoden zu überwinden und einen einfachen Workflow für unvoreingenommene, tiefe, schnelle und skalierbare Proteomanalyse zu ermöglichen. Die firmeneigenen Nanopartikel bieten eine unvoreingenommene Probenahme intakter Proteine über den dynamischen Bereich des Proteoms hinweg und erfassen molekulare Informationen auf Peptid-Ebene, einschließlich Proteinvarianten. Die Nanopartikel beseitigen die Notwendigkeit komplexer Workflows, die bei anderen unvoreingenommenen Ansätzen erforderlich sind, was die Proteomik für die breitere wissenschaftliche Gemeinschaft zugänglicher machen wird.
Typischerweise haben Nanopartikel einen Durchmesser im Bereich von zehn bis hundert Nanometern, viel kleiner als ein menschliches Haar, das einen Durchmesser von 80.000 Nanometern hat. Wenn Nanopartikel mit einer biologischen Probe in Kontakt kommen, adsorbiert eine dünne Schicht intakter Proteine schnell, selektiv und reproduzierbar auf ihre Oberfläche und bildet das sogenannte Protein-"Corona". Zusätzliche intakte Proteine können auch direkt an Proteine binden, die bereits an den Nanopartikel gebunden sind, durch Protein-Protein-Interaktionen (PPIs), und intakte Protein-Komplexe können auch direkt an den Nanopartikel binden. Die firmeneigenen Nanopartikel erfassen intakte Proteine über den dynamischen Bereich, ohne dass Kenntnisse über die Proteomzusammensetzung oder das Design des Assays für spezifische Proteinziele erforderlich sind. In Kombination mit einem unvoreingenommenen Massenspektrometrie-Ausgang liefern sie molekulare Informationen auf Peptidebene und zeigen Proteinvarianten auf. Im Bindungsgleichgewicht, das innerhalb von Minuten nach dem Kontakt der Nanopartikel des Unternehmens mit einer Biosonde eintritt, ist die selektive Probenahme von Proteinen durch die Nanopartikel des Unternehmens robust und hoch reproduzierbar.
Die Proteograph Product Suite
Die Proteograph Product Suite ist eine integrierte Lösung, bestehend aus Verbrauchsmaterialien, einem Automatisierungsinstrument und Software, um unvoreingenommene, tiefe Proteomanalyse im großen Maßstab in wenigen Stunden durchzuführen. Das Unternehmen hat den Proteograph-Workflow effizient und benutzerfreundlich gestaltet und auf gängige Laborinstrumente ausgelegt, um die Akzeptanz sowohl in zentralisierten als auch dezentralisierten Umgebungen zu fördern und unvoreingenommene Proteomik nahezu jedem Labor zugänglich zu machen.
Die Verbrauchsmaterialien der Proteograph bestehen aus den Nanopartikeln des Unternehmens und allen anderen für die Analyse der Proben in einem automatisierten Workflow auf dem SP100-Automatisierungsinstrument des Unternehmens erforderlichen Verbrauchsmaterialien. Der automatisierte Workflow des Unternehmens ist speziell für Forscher konfiguriert, um Proben in etwa acht Stunden zu analysieren, wobei etwa 30 Minuten Handhabungszeit und siebeneinhalb Stunden automatische Instrumentenzeit enthalten sind. Der Output des Proteograph-Workflows besteht aus Peptiden, die zur Verarbeitung und Auswertung auf einem Massenspektrometer bereit sind. Die Proteograph Product Suite ist detektionsagnostisch und wird in Zukunft an andere Protein-Nachweisinstrumente anpassbar sein. Der MS-Bestandteil des Proteograph-Workflows wird entweder vom Labor des Forschers bereitgestellt oder kann an einen Drittanbieter zur MS-Analyse ausgelagert werden. Das Unternehmen schätzt, dass weltweit etwa 16.000 MS-Instrumente mit typischen Konfigurationen zur Durchführung von Proteomanalysen installiert sind und MS-Systeme daher für Forscher leicht zugänglich sind. Die Proteograph-Analysesoftware-Suite, eine Datenanalyse-Software-Suite, bietet Qualitätskontrolle und ermöglicht es Forschern, die Ausgabe des Systems zu analysieren und zu interpretieren, um Erkenntnisse aus ihren Daten zu gewinnen.
Verbrauchsmaterialien
Das Unternehmen hat im Juni 2023 sein zweites Assay, Proteograph XT, eingeführt, das die Proben-Durchsatzleistung der Proteograph Product Suite und des MS-Instruments erheblich verbessert und gleichzeitig die Leistung in Bezug auf die Identifizierung von Protein-Gruppen verbessert.
Das Proteograph XT-Assay verwendet zwei Wells von Nanopartikeln, Assay-Puffer und Reagenzien für Proteinlyse und -verdauung, Peptidreinigung, Peptidquantifizierung und die Rekonstitution lyophilisierter Materialien. Das Unternehmen hat die Leistungsspezifikationen der Proteograph Product Suite so konzipiert, dass sie den Kernanforderungen des Marktes in Bezug auf Proteinabdeckung und Proben-Durchsatz entspricht, die für unvoreingenommene und groß angelegte Proteomik-Experimente erforderlich sind. Das aktuelle Produkt ermöglicht die Untersuchung und Verarbeitung von bis zu 40 Proben parallel auf einer einzelnen 96-Well-Platte in etwa acht Stunden. Jede Probe inkubiert separat in zwei Wells, was 80 Wells mit Peptiden in einer 96-Well-Platte ergibt. Die verbleibenden 16 Wells sind für integrierte Qualitätskontrollproben reserviert, um eine konsistente Prozessleistung sicherzustellen und bei der Fehlersuche zu helfen.
Die sofortige Verfügbarkeit von Nicht-Partikel-Reagenzien, kombiniert mit der Fähigkeit des Unternehmens, effizient verschiedene Nanopartikel mit unterschiedlichen chemischen Eigenschaften zu entwerfen und herzustellen, erleichtert erheblich die Entwicklung und Produktion zukünftiger Iterationen oder zusätzlicher Versionen der Proteograph-Assays, um potenzielle Kundenbedürfnisse zu erfüllen, wie erweiterte Proteinabdeckung oder spezialisierte Assays, einschließlich potenzieller Assays, die mit klinischen Produkten verwendet werden können.
Automatisierungsinstrument
Das Unternehmen hat das Proteograph-Assay so konzipiert, dass es robust und automatisiert auf dem SP100-Automatisierungsinstrument des Unternehmens durchgeführt wird, das eine kundenspezifische, branchenübliche Flüssigkeitsverarbeitungs-Workstation ist. Das SP100-Instrument des Unternehmens ist darauf ausgelegt, Studien mit Hunderten bis Tausenden von Proben durchzuführen, mit einem automatisierten Workflow, der eine schnelle, hochparallele Probenverarbeitung mit etwa 30 Minuten Einrichtungszeit ermöglicht. Die Flexibilität des Instruments des Unternehmens, kombiniert mit der inhärenten Vielfalt der Nanopartikel-Technologie des Unternehmens, bietet eine Grundlage für viele potenzielle zukünftige Anwendungen und Workflows.
Der Proteograph-Workflow wird von der Instrumentensteuerungssoftware (ICS) auf dem SP100-Automatisierungsinstrument gesteuert. Der Workflow wurde so konfiguriert, dass er eine vollständige 96-Well-Platte in nur acht Stunden verarbeiten kann, wobei 40 Proben parallel verarbeitet werden. Der Output des Proteograph-Workflows besteht aus quantifizierten, getrockneten Peptiden, die bei Bedarf zur Injektion in ein Massenspektrometer rekonstituiert werden können. Die MS bietet eine quantitative unvoreingenommene Detektion, entweder auf einem vom Benutzer bereitgestellten Instrument oder zur MS-Analyse an einen Drittanbieter ausgelagert.
Software
Die Proteograph Analysis Suite (PAS) ist darauf ausgelegt, benutzerfreundlich und effizient zu sein, um Benutzern schnell zu Erkenntnissen zu verhelfen. Um den unterschiedlichen Kundenbedürfnissen gerecht zu werden, wurde die PAS als cloudbasiertes Tool konzipiert und soll zukünftig über lokalere Lösungen verfügbar sein, die verschiedene Kundentypen und Geografien berücksichtigen. Die PAS bietet einen vordefinierten Workflow für das Datenmanagement und die Analyse, der öffentlich verfügbare MS-Datenanalysetools sowie eigene proprietäre Analysetools des Unternehmens nutzt. Ohne die PAS erfordert die Proteomik-Analyse Fachkenntnisse und eine skalierbare Hochleistungs-Computerinfrastruktur. Die PAS kann die Akzeptanz der Proteograph unter Nicht-Experten beschleunigen, indem sie eine intuitive Benutzeroberfläche bietet, die die Datenverarbeitung automatisiert, die Verarbeitung und Analyse vereinfacht und den Zugang zu einer skalierbaren Infrastruktur ermöglicht, die von jedem Labor genutzt werden kann.
Die PAS enthält auch einen dedizierten Proteogenomik-Workflow, der Peptid-Daten auf genomische Daten abbildet, um spezifische Variantenpeptide zu identifizieren, die nicht in kanonischen Referenzdatenbanken erfasst sind. Der Workflow bietet interaktive Tabellen und Diagramme, ermöglicht die Visualisierung der Beziehung der identifizierten Peptide zur Genstruktur, zu Protein-Domäneninformationen und funktionalen Regionen und erstellt durchsuchbare Peptiddatenkarten auf Aminosäureebene.
Ein potenzielles Hindernis für Forscher besteht darin, die Qualität ihrer Ergebnisse zu verstehen und zu bewerten. Das Proteograph-Assay-Kit umfasst eine Reihe von Kontrollen zur Überwachung der Assay-Performance und eine integrierte Ansicht der Ergebnisse dieser Kontrollläufe über die PAS. Kunden können Trends im Laufe der Zeit bewerten und Leistungsgrenzen um die erwarteten Werte implementieren, die unerwartete Ergebnisse in den Daten kennzeichnen. Durch Bereitstellung einer einfachen, konsistenten Benutzeroberfläche zur Bewertung der Kontrolldaten und zur Erstellung eines Qualitätskontrollberichts wird Kunden geholfen, das Unternehmen Ansatz zur Qualitätskontrolle im Proteograph-Workflow zu verstehen und zu vereinfachen.
Durch eine Reihe von Updates im Jahr 2023 führt die neueste Version der PAS erhebliche Verbesserungen im Kern-MS-Analyseworkflow ein, die es den Benutzern ermöglichen, tiefere Proteominformationen aus ihren Daten zu gewinnen. Der verbesserte Analyseworkflow umfasst auch eine neue proprietäre Datenverarbeitungsmethode, die die Verwendung hochwertiger Analysemethoden im großen Maßstab ermöglicht, was für populationsweite Forschungsstudien wertvoll ist.
Da das Unternehmen sein Produktportfolio weiter verbessert und erweitert, erwartet das Unternehmen, die Fähigkeiten und Funktionen in der PAS weiter auszubauen.
Die Anwendungen der Proteograph Product Suite
Die Fähigkeit, unvoreingenommene, tiefe proteomische Daten im großen Maßstab mit reichhaltigem Inhalt auf der Proteinvariantenebene zu generieren, wird eine Vielzahl von Anwendungen in der Proteomik ermöglichen, einschließlich Grundlagenforschung und Entdeckung, translationale Forschung, Diagnostik und angewandte Märkte. Diese Daten können in vielen der gleichen Anwendungsbereiche wie Genomikdaten verwendet werden, sowie in Proteomik-Anwendungen, die mit unvoreingenommenen proteomischen Daten einzigartig möglich sind, und in neuen Anwendungen, die das Feld in Zukunft entwickeln wird.
Darüber hinaus ermöglicht die Vielseitigkeit der Proteograph Product Suite nicht nur die Analyse von Plasma und Serum, sondern auch anderer Bioflüssigkeiten bei Menschen und Modellorganismen. Beispielsweise, als das Unternehmen die Leistung des Proteograph Product Suite-Workflows mit der von biologischen Proben aus Modellorganismen verglich, darunter Plasma, Urin, Liquor cerebrospinalis und konditioniertes Medium, stellte das Unternehmen eine überlegene Identifikation von Protein-Gruppen durch die Proteograph von 4x, 1,5x, 1,5x bzw. 8,6x fest. In jedem dieser Proben maß das Unternehmen Zehntausende von Datenpunkten auf der Peptidebene und lieferte Informationen zu Tausenden von Proteinen. Diese Erweiterbarkeit bietet Forschern ein leistungsstarkes und flexibles Werkzeug, das in einer Vielzahl von Anwendungen und Probentypen eingesetzt werden kann.
Anwendungen in der Grundlagenforschung und Entdeckung
Die Proteograph wird ein wertvolles Werkzeug für Forscher in einer Vielzahl von Grundlagenforschungs- und Entdeckungsanwendungen sein, einschließlich der Katalogisierung der Proteinvielfalt, Proteogenomik und der Erforschung des Interaktoms. Studien in diesen Bereichen sind in ihrem Umfang durch die Komplexität unvoreingenommener Methoden oder den begrenzten Satz von affinitätsbasierten Reagenzien begrenzt, die für voreingenommene Methoden verfügbar sind. Die Proteograph Product Suite wurde entwickelt, um die Verwendung unvoreingenommener proteomischer Daten im großen Maßstab zu ermöglichen, was diese Bereiche der Grundlagenforschung und Entdeckung erheblich beschleunigen wird.
Katalogisierung der Proteinvielfalt
Die Proteograph Product Suite wurde entwickelt, um Forschern zu ermöglichen, die Komplexität und Vielfalt des Proteoms mit Peptidebene-Auflösung zu erforschen. Das Unternehmen geht davon aus, dass Forscher die Proteograph-Lösung nutzen werden, um Proteinvarianten ähnlich wie die Katalogisierung genetischer Varianten der letzten 15 Jahre zu erfassen, um einen funktionalen Kontext in einem Maßstab zu bieten, der mit anderen Proteomikmethoden derzeit nicht zugänglich ist. Die Identifizierung von Proteinvarianten, einschließlich solcher, die aus PTMs wie Glykosylierung und Phosphorylierung resultieren, kann das Feld der Lebenswissenschaften erheblich verändern.
Im Januar 2024 startete das Unternehmen den Protein Discovery Catalog auf der Website des Unternehmens mit dem Ziel, Zugangsbarrieren abzubauen, Forscher zu stärken und neue Lead-Generierung zu fördern. Der Protein Discovery Catalog ist ein vollständig zugänglicher, durchsuchbarer Katalog mit über 10.000 Proteinen aus 1.900 Expressionswegen. Dieser Katalog ist der erste veröffentlichte Index des beispiellosen Tiefgangs empirisch beobachteter Proteine, die von der Proteograph bis zum 31. Dezember 2023 erfasst wurden.
Proteogenomik
Die Proteogenomik ist ein schnell wachsendes Forschungsfeld, das genomische und transkriptomische Informationen mit proteomischen Informationen integriert, indem personalisierte Proteinsequenzdatenbanken verwendet werden, um neuartige Peptide zu identifizieren. Die Proteograph generiert groß angelegte unvoreingenommene proteomische Daten auf Peptidebene, die es Forschern ermöglichen, Proteinvarianten mit genomischen Varianten abzugleichen und das Feld der Proteogenomik voranzutreiben. Das Unternehmen geht davon aus, dass mit zuneh