خريطة طريق للاكتشاف

باحث في جامعة UNM يقود دراسة دولية حول الجينوم البشري

توصلت دراسة جديدة إلى أن ما يقرب من 40 في المائة من الجينوم البشري لا يزال غير مستكشف إلى حد كبير ، مما قد يعيق بشكل كبير البحث عن علاجات دوائية جديدة.

تميل ندرة البحث إلى الاستدامة الذاتية ، لأن العلماء يعرفون أنه من المرجح أن يكونوا ناجحين ويتم تمويلهم من خلال الاستعلام عن مناطق الجينوم الموصوفة جيدًا نسبيًا بالفعل.

كخطوة أولى نحو حل المشكلة ، اقترح فريق من العلماء الأمريكيين والأوروبيين طريقة أنيقة لتصنيف الجينوم وفقًا لكيفية دراسة الجينات على نطاق واسع - والبروتينات التي يرمزون إليها -. يقترح مخطط التصنيف الجديد أيضًا الخطوات اللازمة لتحديد ما إذا كانت هذه البروتينات هي أهداف محتملة لمجموعة من العلاجات الدوائية الجديدة.

تم تنفيذ العمل كجزء من مشروع إلقاء الضوء على جينوم المخدرات (IDG) ، وهو مبادرة الصندوق المشترك للمعاهد الوطنية للصحة. تم تسليط الضوء على النتائج في "الفرص العلاجية غير المكتشفة في الجينوم البشري ،"نُشر في عدد 23 فبراير 2018 من مراجعات الطبيعة اكتشاف المخدرات.

قال المؤلف الرئيسي تيودور أوبرا ، دكتوراه في الطب ، دكتوراه ، أستاذ ورئيس قسم المعلوماتية الانتقالية في قسم الطب الباطني بجامعة نيو مكسيكو: "ما يقرب من 9,000 بروتين لا يخضع حاليًا لأبحاث ترعاها المعاهد الوطنية للصحة". "هذه الدراسة تلفت الانتباه إلى هذا الوضع. ونأمل أن نشجع العلماء والممولين على استكشاف المجهول".

قاد أوبرا فريقًا من الباحثين من مركز إدارة المعرفة IDG في مراجعة شاملة لمجموعة واسعة من البيانات الجينومية والبروتينية والكيميائية والمتعلقة بالأمراض من أجل تتبع مستوى التطوير المستهدف (TDL) للبروتينات البشرية.

اقترح الباحثون تجميع البروتينات البشرية في واحدة من أربع فئات من روابط البيانات الترابطية (TDL):

• T_كلين (لـ "السريرية") تمثل البروتينات الأكثر دراسة ، تلك التي لها تفاعلات معروفة مع الأدوية المعتمدة والتي توجد آلية محددة للعمل لها. هذه تمثل 3 في المائة فقط من البروتينات البشرية.
• T_كيمياء (لـ "مادة كيميائية") تشمل بروتينات معروفة بأنها ترتبط بجزيئات صغيرة ذات فعالية عالية نسبيًا. هذه المجموعة تمثل 6 في المئة من البروتين.
• T_الحيوي (علم الأحياء) يشير إلى البروتينات التي يوجد لها دليل تجريبي على صلة المرض ، وبعض الفهم فيما يتعلق بهيكلها ووظيفتها ، ولكن لم يتم تطويرها بالكامل كأهداف للأدوية. ينتمي حوالي 53 بالمائة من البروتينات إلى هذه الفئة.
• T_مظلم (بالإشارة إلى الجينوم "المظلم") يشمل جميع البروتينات التي لا تفي بمعايير التضمين في أي من الفئات الأخرى. قال المؤلفون: "إن المسابير متوفرة ، وبعضها يمثل فرصًا غير مستكشفة في الجينوم البشري القابل للأدوية". وتشكل هذه البروتينات 38 بالمائة من البروتين.

لاحظ المؤلفون أن التمويل لدراسة الجينوم المظلم كان نادرًا ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن البحث غالبًا ما يعتمد على "الفروق الاصطناعية" ، التي يتم فيها فصل المشكلات حسب العضو أو المرض. "هذا التمييز ينهار في الطبيعة ، حيث من المحتمل أن نلاحظ التفاعل بين نفس الجينات والمسارات بغض النظر عن العضو ، وإن كان ذلك بطريقة خاصة بالسياق."

يوفر مخطط التصنيف المقترح طريقة ملائمة لتقسيم الأهداف البشرية التي تسلط الضوء على تركيز (أو عدم تركيز) العلم وجهود اكتشاف الأدوية على أهداف مختلفة.

قالت أوبرا إن حقيقة أن أهداف الأدوية التي تُعرف بها الجزيئات الصغيرة حاليًا تمثل حوالي 10 بالمائة فقط من البروتين البشري "تؤكد مدى عدم فهمنا لبيولوجيا الإنسان بشكل كامل. هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به.

خلفيّة:

يضم مركز إدارة المعرفة باحثين من المركز الوطني لتقدم العلوم التحويلية التابع للمعاهد الوطنية للصحة ، وجامعة نيومكسيكو ، وجامعة ميامي ، وجامعة كوبنهاغن ، والمعهد الأوروبي للمعلومات الحيوية ، وكلية إيكان للطب في جبل سيناء. المتعاونون الآخرون في هذه الورقة هم من جامعة ييل ، وجامعة نورث كارولينا ، وجامعة كاليفورنيا ، وسان فرانسيسكو ، وكلية بايلور للطب ، وجامعة زيورخ ، بالإضافة إلى IQVIA و AstraZeneca.