Bản đồ đường đi để khám phá

Nhà nghiên cứu UNM đứng đầu Nghiên cứu bộ gen người quốc tế

Một nghiên cứu mới cho thấy rằng gần 40% bộ gen của con người phần lớn vẫn chưa được khám phá, điều này có thể cản trở đáng kể việc tìm kiếm các liệu pháp điều trị bằng thuốc mới.

Tình trạng khan hiếm nghiên cứu có xu hướng tự tồn tại, bởi vì các nhà khoa học biết rằng họ có nhiều khả năng thành công và được tài trợ bằng cách truy vấn những khu vực của bộ gen đã được mô tả tương đối tốt.

Bước đầu tiên để giải quyết vấn đề, một nhóm các nhà khoa học Hoa Kỳ và Châu Âu đã đề xuất một phương pháp tốt để phân loại bộ gen theo mức độ rộng rãi của gen - và các protein mà chúng mã hóa - đã được nghiên cứu. Sơ đồ phân loại mới cũng gợi ý những bước cần thiết để xác định liệu những protein này có khả năng là mục tiêu cho một loạt các liệu pháp điều trị bằng thuốc mới hay không.

Công việc này được thực hiện như một phần của dự án Chiếu sáng bộ gen có thể đấu tranh (IDG), một sáng kiến ​​của Quỹ Chung của Viện Y tế Quốc gia. Các phát hiện được đánh dấu trong "Các cơ hội điều trị chưa được khám phá trong bộ gen người,"được xuất bản vào ngày 23 tháng 2018 năm XNUMX, số Tự nhiên Nhận xét Thuốc Discovery.

Tác giả chính Tudor Oprea, MD, PhD, giáo sư và trưởng Bộ môn Tin học thuộc Khoa Nội của Đại học New Mexico cho biết: “Gần 9,000 protein hiện không phải là đối tượng của nghiên cứu do NIH tài trợ. "Nghiên cứu này thu hút sự chú ý đến tình huống đó. Chúng tôi hy vọng sẽ khuyến khích các nhà khoa học và các nhà tài trợ khám phá những điều chưa biết."

Oprea đã dẫn đầu một nhóm các nhà nghiên cứu từ Trung tâm Quản lý Tri thức IDG đánh giá toàn diện một loạt các dữ liệu liên quan đến gen, proteomic, hóa học và bệnh tật để theo dõi mức độ phát triển mục tiêu (TDL) của protein người.

Các nhà nghiên cứu đề xuất nhóm các protein của con người thành một trong bốn loại TDL:

• T_{nháy mắt} (đối với "lâm sàng") đại diện cho các protein được nghiên cứu nhiều nhất, những protein có tương tác đã biết với các loại thuốc đã được phê duyệt và có cơ chế hoạt động được xác định. Chúng chỉ chiếm 3% lượng proteome của con người.
• T_{hóa học} (đối với "hóa học") bao gồm các protein được biết là liên kết với các phân tử nhỏ với hiệu lực tương đối cao. Nhóm này chiếm 6% proteome.
• T_{sinh học} (sinh học) đề cập đến các protein mà có bằng chứng thực nghiệm về sự liên quan của bệnh, và một số hiểu biết về cấu trúc và chức năng của chúng, nhưng chưa được phát triển đầy đủ như mục tiêu thuốc. Khoảng 53% proteome thuộc loại này.
• T_tối (đề cập đến bộ gen "tối" ") bao gồm tất cả các protein không đáp ứng tiêu chuẩn để đưa vào bất kỳ loại nào khác." Các tác giả cho biết có sẵn các đầu dò. “Một số đại diện cho các cơ hội chưa được khám phá trong bộ gen người có thể dùng thuốc.” Những protein này chiếm 38% của proteome.

Các tác giả lưu ý rằng kinh phí để nghiên cứu bộ gen đen ngày càng khan hiếm, một phần vì nghiên cứu thường dựa trên "sự khác biệt nhân tạo", trong đó các vấn đề được tách biệt theo cơ quan hoặc bệnh tật. "Sự khác biệt này bị phá vỡ về bản chất, vì chúng ta có thể quan sát thấy sự tác động lẫn nhau giữa các gen và con đường giống nhau bất kể cơ quan nào, mặc dù theo cách cụ thể theo ngữ cảnh."

Sơ đồ phân loại được đề xuất của họ "cung cấp một cách thuận tiện để phân vùng các mục tiêu là con người, làm nổi bật trọng tâm (hoặc thiếu) của các nỗ lực khám phá khoa học và ma túy vào các mục tiêu khác nhau."

Oprea cho biết thực tế là các mục tiêu thuốc mà các phân tử nhỏ hiện được biết đến chỉ đại diện cho khoảng 10% proteome của con người "nhấn mạnh mức độ mà chúng ta chưa hiểu đầy đủ về sinh học của con người. Còn rất nhiều việc phải làm.

Bối cảnh:

Trung tâm Quản lý Tri thức bao gồm các nhà nghiên cứu từ Trung tâm Quốc gia NIH về Tiến bộ Khoa học Dịch thuật, Đại học New Mexico, Đại học Miami, Đại học Copenhagen, Viện Tin sinh học Châu Âu và Trường Y Icahn tại Mt. Sinai. Các cộng tác viên khác trong bài báo này là từ Đại học Yale, Đại học Bắc Carolina, Đại học California, San Francisco, Đại học Y Baylor, Đại học Zurich, cũng như IQVIA và AstraZeneca.