Дорожная карта открытия

Исследователь UNM ведет международное исследование генома человека

Новое исследование показало, что почти 40 процентов генома человека остается в значительной степени неисследованным, что может значительно затруднить поиск новых лекарственных препаратов.

Нехватка исследований имеет тенденцию к самовоспроизводству, потому что ученые знают, что они с большей вероятностью добьются успеха, и получают финансирование, исследуя те области генома, которые уже относительно хорошо описаны.

В качестве первого шага к решению проблемы группа американских и европейских ученых предложила элегантный метод категоризации генома в зависимости от того, насколько широко изучены гены и белки, которые они кодируют. Новая схема классификации также предлагает, какие шаги потребуются, чтобы установить, являются ли эти белки вероятными мишенями для ряда новых лекарственных препаратов.

Работа проводилась в рамках проекта Illuminating the Druggable Genome (IDG) - инициативы Общего фонда национальных институтов здравоохранения. Выводы выделены в "Неизведанные терапевтические возможности в геноме человека,"опубликовано в номере журнала от 23 февраля 2018 г. Природа Отзывы Наркотиков Discovery.

«Почти 9,000 белков в настоящее время не подвергаются исследованиям, спонсируемым NIH, - сказал ведущий автор Тудор Опреа, доктор медицинских наук, профессор и руководитель отдела трансляционной информатики факультета внутренней медицины Университета Нью-Мексико. «Это исследование привлекает внимание к этой ситуации. Мы надеемся побудить ученых и спонсоров исследовать неизведанное».

Опреа возглавил группу исследователей из Центра управления знаниями IDG в исчерпывающем обзоре широкого спектра геномных, протеомных, химических данных и данных, связанных с заболеваниями, с целью отслеживания целевого уровня развития (TDL) человеческих белков.

Исследователи предложили сгруппировать человеческие белки в одну из четырех категорий TDL:

• T_Clin (для «клинических») представляет собой наиболее изученные белки, которые известны взаимодействием с одобренными лекарственными средствами и для которых существует установленный механизм действия. Они составляют всего 3 процента протеома человека.
• T_{химические} («химический») включает белки, которые, как известно, связываются с небольшими молекулами с относительно высокой эффективностью. На эту группу приходится 6 процентов протеома.
• T_био (биология) относится к белкам, в отношении которых имеются экспериментальные доказательства значимости болезни и некоторое понимание их структуры и функции, но которые не были полностью разработаны в качестве мишеней для лекарств. К этой категории относится около 53% протеома.
• T_темно (имеется в виду «темный» геном ») включает все белки, которые не соответствуют критериям для включения ни в одну из других категорий». Это белки, о которых имеется наименьшая текущая информация и низкое количество конкретных молекулярных доступны зонды », - сказали авторы.« Некоторые представляют собой неисследованные возможности в человеческом геноме, подверженном воздействию наркотиков ». Эти белки составляют 38 процентов протеома.

Авторы отмечают, что финансирование изучения темного генома было скудным, отчасти потому, что исследования часто основаны на «искусственных различиях», при которых проблемы разделяются по органам или болезням. «Это различие не работает по своей природе, поскольку мы, вероятно, будем наблюдать взаимодействие между одними и теми же генами и путями независимо от органа, хотя и в зависимости от контекста».

Предложенная ими схема классификации «обеспечивает удобный способ разделения человеческих целей, который подчеркивает направленность (или отсутствие таковой) науки и усилий по открытию лекарств на разные цели».

Опреа сказал, что тот факт, что лекарственные мишени, для которых в настоящее время известны малые молекулы, составляют лишь около 10 процентов протеома человека, «подчеркивает степень, в которой мы не полностью понимаем биологию человека. Предстоит еще много работы.

Задний план:

В Центр управления знаниями входят исследователи из Национального центра развития трансляционных наук NIH, Университета Нью-Мексико, Университета Майами, Университета Копенгагена, Европейского института биоинформатики и Медицинской школы Икана на горе Синай. Другие соавторы этой статьи представляют Йельский университет, Университет Северной Каролины, Калифорнийский университет, Сан-Франциско, Медицинский колледж Бейлора, Университет Цюриха, а также IQVIA и AstraZeneca.