Проливая свет на темный геном

Недавно описанные белки привели к появлению новых многообещающих лекарственных препаратов

В школе биологии нас учили, что тысячи различных белков придают форму клеткам нашей кожи, мышц, нервов, органов и соединительной ткани. Каждый белок построен из цепочки аминокислот в соответствии с шаблоном, закодированным в нашей ДНК - геномом.

Хотя ученые успешно зарегистрировали большую часть примерно трех миллиардов «букв» в геноме человека, они не полностью раскрыли «протеом» - соответствующий набор белков в организме. Фактически, почти каждый третий наш белок не охарактеризован сколько-нибудь подробно, и более 6,000 белков, кодируемых этим «темным» геномом, остаются в значительной степени неизученными.

Стремление лучше понять темный геном - и, возможно, раскрыть новые методы лечения болезней - долгое время было главной страстью Тюдора Опреа, доктора медицины, доктора философии, профессора и начальника отдела трансляционной информатики факультета внутренней медицины Университета Нью-Мексико.

«Только около 3,000 белков человека хорошо изучены, хорошо изучены», - говорит Опреа. «Подумайте об этом - наши учебники по фармакологии и биохимии охватывают около 15 процентов протеома человека. Чтобы решить оставшуюся часть головоломки, требуется еще много работы».

Опреа - ведущий исследователь проекта «Освещение лекарственного генома» (IDG), финансируемого Национальными институтами здравоохранения. В его состав входят американские исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе, Калифорнийского университета в Сан-Франциско, Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл, Вашингтонского университета в Сент-Луисе, Медицинской школы Икана на горе Синай, Университета Майами и Массачусетса. Госпиталь, а также сотрудники в Англии, Дании, Румынии и Индии.

В первые два месяца этого года Опреа получил продолжение своего многолетнего гранта в размере 1 млн долларов для Центра управления знаниями IDG, и он также разделит новую награду в размере 588,000 долларов с коллегой из лаборатории Джексона в Бар-Харборе, штат Мэн.

Опреа и Ларри Склар, доктор философии, заслуженный профессор кафедры патологии ЕНД, Маралин С. Будке и Роберт Э. Андерсон, заслуженные кафедры открытия лекарств от рака и директор Центра молекулярных открытий ЕНД, также сотрудничают с коллегой в университете Медицинской школы Майами в Центре распространения ресурсов и работы IDG.

В прошлом году Центр управления знаниями IDG компании Oprea предложил элегантную схему из четырех частей для категоризации генома в зависимости от того, насколько широко были изучены гены и белки, которые они кодируют.

До сих пор дефицит знаний имел тенденцию к самовоспроизводству, потому что ученые с большей вероятностью получат финансирование для изучения тех областей генома, которые уже относительно хорошо описаны - немного похоже на подвыпившего человека, ищущего свои ключи под уличным фонарем, потому что вот где свет.

Через консорциум IDG NIH возглавляет глобальные усилия по направлению ученых к изучению недостаточно изученных белков, некоторые из которых, несомненно, станут многообещающими целями для новых лекарственных препаратов.

Фактически, 2018 год был выдающимся годом для добавления новых кусочков в головоломку: на рынок вышли рекордные 14 новых лекарственных препаратов, поскольку новые лекарства были одобрены в США, Европе и Японии. И на данный момент у IDG есть 400 дополнительных «темных» кусочков головоломки в перекрестии, и в ближайшее время ожидаются новые прорывы.