«Терапевтические эффекты обходного желудочного анастомоза дают нам, надеются, что мы можем обнаружить новые лекарства от ожирения и диабета,» говорит Нима Саейди, доктор философии, MGH-CEM, научного руководителя на проекте. «Наша цель состоит в том, чтобы перепроектировать потерю веса и разрешение контроля за сахаром в крови, не имея необходимость выполнять такую агрессивную процедуру. Чтобы достигнуть этого, мы должны сначала быть в состоянии захватить как метаболические органы, такие как печень, мышца, жировая ткань и даже перепрограмма тонкой кишки сами постхирургия, чтобы вызвать потерю веса и аннулирование устойчивости к инсулину».Чтобы заняться этой проблемой, команда эксплуатировала быстрые продвижения в масс-спектрометрии, чтобы эффективно определить количество тысяч биомолекул, а именно, метаболиты и белки, чтобы получить подсказки о том, как определенные ткани или целые органы отвечают на обходной желудочный анастомоз. В данном исследовании они использовали современный технологический процесс протеомики РЯДА, чтобы обнаружить приблизительно 100 белков в печени крысы, уровни которой были значительно затронуты хирургией Обходного желудочного анастомоза Roux-en-Y (RYGB).
Эти включенные белки вовлекли в железную транспортировку, метаболизм липида и спряжение желчной кислоты, некоторые из которых могут быть drugable целями нарушения обмена веществ, используя определенную для печени версию технологии подавления активности гена RNAi. Продемонстрировав полезность этой платформы, команда планирует расширить анализ, чтобы изучить эффекты RYGB на перекрестной связи мультиоргана через белки, спрятавшие в кровоток.
Готэм Вивек Сридхаран, доктор философии, ведущий автор газеты говорит, «Мы наконец достигли стадии в биомедицинском исследовании, где мы можем опросить комплекс в естественных условиях системы, рентабельно приобретя крупный масштаб mRNA, белок и данные о метаболите. Проблема остается в интерпретации этих высоко-размерных данных обеспечивать биологическое понимание о том, как определенные для ткани метаболические и сигнальные пути вызваны хирургией».
В исследовании Sridharan преследовал основанный на сети подход, чтобы объединить белок и данные о метаболите, чтобы обнаружить подсети или модули, на которые повлияла хирургия, которая могла не быть интуитивной на основе обычных путей учебника. Он добавляет, «Продвижение, разрабатывание основанных на сети алгоритмов, чтобы обращаться с временным рядом ‘omics’ данные будет обязательно для распутывания сложных причинно-следственных отношений, таково как воздействие гормональных уровней плазмы постхирургии на ткани транскрипционное перепрограммирование»Мартин Ярмуш, Мэриленд, доктор философии, директор MGH-CEM и co-corresponding автор статьи, подчеркивает мультидисциплинарную природу работы. «Следователи в области долго искали этот тип multi-omic анализа разъедающей модели обходного желудочного анастомоза, чтобы изучить нарушение обмена веществ, но работа потребовала экспертных знаний в разъедающей хирургии, multi-omic аналитика и вычислительная биология. В CEM мы позволяем техническим ученым заняться сложными проблемами в биомедицине в научно-исследовательском госпитале мирового класса в сотрудничестве с клиницистами.
Эта работа, вероятно, будет очень интересна для компаний биотехнологии, стремящихся построить их трубопровод препарата в области нарушения обмена веществ».