迄今最全人體新陳代謝地圖出爐,可鑒定疾病成因

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校和一個(gè)國(guó)際協(xié)會(huì)大學(xué)的研究人員在早期開(kāi)拓性工作的基礎(chǔ)上，制作出如同谷歌地圖一樣，迄今為止最全面的虛擬重建人體新陳代謝模型――“偵察 2”（recon 2）。“偵察 2”可鑒定疾病的成因，并對(duì)諸如癌癥、糖尿病，甚至精神和神經(jīng)退行性疾病等提出新的具有針對(duì)性的治療方法。該研究成果在線(xiàn)刊登在近日《自然？生物技術(shù)》上。

新陳代謝可將食物轉(zhuǎn)換成能量和人體所需的分子，而代謝失衡是潛在的致病因素?？茖W(xué)家以人類(lèi)基因組和系統(tǒng)生物學(xué)為基礎(chǔ)，借助高效率計(jì)算機(jī)建立了廣闊可交互的新陳代謝信息數(shù)據(jù)庫(kù)。加州大學(xué)圣地亞哥分校雅各布工程學(xué)院生物工程教授伯恩哈德？保爾松表示，在不斷改進(jìn)原來(lái)“偵察 1”的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出的“偵察 2”可使生物醫(yī)學(xué)人員在研究人體新陳代謝的網(wǎng)絡(luò)中比以往更精確，以了解特定的代謝途徑是如何出現(xiàn)偏差并造成疾病的。

將“偵察 2”比喻為谷歌地圖，是因?yàn)樗心芰?fù)雜的細(xì)節(jié)合并成一張單一的、互動(dòng)的地圖。例如，研究人員觀察癌腫瘤的生長(zhǎng)代謝如何進(jìn)展時(shí)，可以在該地圖上放大個(gè)人代謝反應(yīng)的細(xì)致圖像，也可以縮小來(lái)看看與其他代謝間的關(guān)系。就像谷歌地圖匯集大量數(shù)據(jù)，把圖片、地址、街道和交通流量融匯成用于導(dǎo)航的綜合工具。該模型匯編了大量公開(kāi)發(fā)表的文獻(xiàn)資料和既有的代謝過(guò)程模式。

“偵察 2”可以向研究人員多角度展示人體代謝網(wǎng)絡(luò)，提供必要的背景數(shù)據(jù)。人體代謝網(wǎng)絡(luò)最有前景的應(yīng)用之一，是能夠確定特定基因表達(dá)及其代謝途徑的靶向給藥。借助“偵察 2”，研究人員能夠使用現(xiàn)有的基因數(shù)據(jù)庫(kù)和整個(gè)代謝網(wǎng)絡(luò)圖，找到影響癌細(xì)胞生長(zhǎng)的特定代謝途徑，然后通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證哪些藥物能夠修復(fù)代謝失衡類(lèi)疾病。

“偵察 2”無(wú)疑將加速個(gè)性化診斷和治療的發(fā)展。未來(lái)，醫(yī)生可為患者開(kāi)發(fā)出個(gè)人代謝網(wǎng)絡(luò)的虛擬模型，并針對(duì)各種疾病，包括糖尿病、癌癥和神經(jīng)退行性疾病確定最有效的治療方案。

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