یک کنسرسیوم بین‌المللی از دانشمندان به همراه دانشمند ایرانی موفق به ایجاد جامع‌ترین بازسازی مجازی از سوخت و ساز بدن انسان تاکنون شده‌اند.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، نیما جمشیدی از دانشگاه کالیفرنیا در لس آنجلس به همراه محققان دیگر مدل «Recon 2» را برای استفاده دانشمندان به منظور شناسایی دلایل و درمانهای جدید برای بیماریهایی مانند سرطان، دیابت و حتی اختلالات روانی و نورودژنراتیو ایجاد کرده‌اند.

سوخت‌وساز بدن هر انسان که نشانگر تبدیل منابع غذایی به انرژی و مونتاژ مولکولهاست، توسط ژنتیک، محیط و تغذیه تعیین می‌شود.

پزشکان از مدتها قبل اهمیت عدم تعادل متابولیکی را به عنوان یکی از دلایل اساسی بیماری تشخیص داده بودند اما دانشمندان در نتیجه شواهد قانع‌کننده بدست آمده از پروژه ژنوم انسان و پیشرفتهای موجود در زیست‌شناسی سیستمها که نیروی محاسبات پرقدرت را برای ایجاد پایگاه داده‌های تعاملی گسترده اطلاعات زیستی افزایش داده، پژوهش خود را بر این ارتباط بنا نهادند.

این مدل از لحاظ قابلیت آن برای ترکیب جزئیات پیچیده در یک نقشه تعاملی مانند فناوری نقشه گوگل است. برای مثال اگر محققان بخواهند چگونگی آماده‌سازی زمینه برای رشد تومورهای سرطانی توسط سوخت‌وساز بدن را مورد بررسی قرار دهند، می‌توانند بر روی این نقشه برای تصاویر کوچک و دقیقتر واکنشهای متابولیکی زوم کرده یا برای مشاهده ارتباطات و الگوهای مسیر یا بخشهای مختلف سوخت‌وساز بطور کلی‌تر به این مدل نگاه کنند.

این مدل مانند نقشه گوگل می‌تواند یک خلاصه وسیع از اطلاعات از مقالات منتشر شده تا مدلهای موجود از فرآیندهای متابولیکی را در دسترس قرار دهد.

یکی از امیدوارکننده‌ترین کاربردها برای بازسازی شبکه، توانایی شناسایی ابرازهای ژنتیکی خاص و مسیرهای متابولیکی آنها برای انتقال داروی هدف است.

پایگاه داده‌های بزرگ ابراز ژن برای سلولهای انسان در دسترس بوده که با مولکولهای بدست آمده از داروهای موجود و همچنین داروهای در دست ساخت درمان شده‌اند. مدل Recon 2 به محققان اجازه داده تا از داده‌های ابراز ژن کنونی و دانش کل شبکه متابولیکی برای بررسی چگونگی تاثیرگذاری داروهای خاص بر مسیرهای متابولیکی خاص که عامل رشد سلولهای سرطانی هستند، بهره ببرند. آنها سپس می‌توانند آزمایشات مجازی را برای مشاهده امکان ترمیم عدم تعادل متابولیکی بوجود آمده در اثر بیماری توسط دارو اجرا کنند.

این محقان پیش از این در سال 2007 اولین بازسازی مجازی از شبکه سوخت‌وساز بدن انسان موسوم به Recon 1 را ایجاد کرده بودند. این مدل حاوی 3300 واکنش بیوشیمیایی شناخته شده و ثبت شده در 50 سال پژوهش متابولیکی بود. Recon 2 که از بیش از 7400 واکنش برخوردار بوده، با گردهمایی محققان دهها موسسه بین‌المللی در مجموعه نشستهایی برای اصلاح و یکی کردن اطلاعات مورد استفاده در بازسازی ایجاد شده است.

مدل Recon 2 بطور آنلاین و رایگان در سایت http://humanmetabolism.org برای پژوهشهای زیست‌پزشکی قابل دسترس است.

این پژوهش در مجله Nature Biotechnology منتشر شده است.

انتهای پیام