Proteomika to dziedzina nauki zajmująca się badaniem białek. Termin ten, powstały w latach dziewięćdziesiątych XX wieku, odnosi się do analizy tzw. proteomu, czyli profilu białkowego komórki. Proteom obejmuje zestaw białek obecnych w danej komórce w określonym czasie. W uproszczeniu proteomikę można przyrównać do genomiki, jednak w przeciwieństwie do niej, profil białkowy jest dynamiczny i podlega wpływom różnorodnych czynników — zarówno środowiskowych, jak i fizjologicznych.

Jedną ze specjalistycznych gałęzi tej nauki jest proteomika kliniczna, której celem jest identyfikacja biomarkerów — białek pozwalających na odróżnienie tkanek zdrowych od zmienionych patologicznie, m.in. w przebiegu chorób takich jak nowotwory, zwyrodnienie plamki żółtej czy nefropatia cukrzycowa. W ramach badań klinicznych opracowuje się mapy białkowe zmienionych chorobowo tkanek i porównuje je z profilami białkowymi tkanek zdrowych, analizując różnice w ekspresji białek. Pozwala to na wyodrębnienie specyficznych białek różnicujących, czyli biomarkerów.

Do najczęściej wykorzystywanych metod laboratoryjnych służących do wyznaczania biomarkerów białkowych należą: elektroforeza dwukierunkowa (służąca do separacji białek) oraz spektrometria mas MALDI-TOF (umożliwiająca ich identyfikację). Przykładami białek różnicujących są m.in. białko S100, wykorzystywane w monitorowaniu nowotworów, zmiany w obrębie białek tau w przebiegu choroby Alzheimera czy cystatyna C oraz białka Klotho, pozwalające na wczesne wykrycie ostrego uszkodzenia nerek.

Identyfikacja nowych biomarkerów odgrywa ogromną rolę w szybkiej i precyzyjnej diagnostyce, co bezpośrednio wpływa na poprawę rokowań pacjentów.