Но что, если мы могли бы использовать те те же самые инструменты не для экономической или политической выгоды некоторых, а для здоровья всего человечества? Ученые теперь могут использовать инструменты социального сетевого анализа, чтобы понять связи среди генов, прогресс, который когда-нибудь мог привести к медицинским продвижениям.Мега Пади, доктор философии, директор Биоинформатики Онкологического центра UA Общий Ресурс и доцент молекулярной и клеточной биологии, разработал компьютерный алгоритм под названием АЛЬПАКА, которая показывает, какие генные сети активированы в больной клетке – подход, который мог привести к лучшему лечению различных болезней.
Результаты были изданы онлайн 19 апреля в находящейся в открытом доступе Системной биологии журнала Nature Partner и Заявлениях.Исследователи рака обычно сосредотачиваются на определенных генах, сравнивая здоровые клетки с опухолевыми клетками, подход, который не полностью объясняет, что происходит негласно, чтобы вызвать рак.«Вы можете получить список частей в Вашем автомобиле, но Вы не поймете то, что заставляет автомобиль бежать, пока Вы не понимаете, как все части связаны друг с другом», сказал доктор Пади.Аналогично, важно учиться, как гены сотрудничают как часть большей сети, таким образом, доктор Пади анализирует эти генные сообщества таким же образом, можно было бы исследовать социальную сеть, состоявшую из связей среди людей, которые знают друг друга.
Доктор Пади – первый автор на исследовании, в сотрудничестве с Джоном Квакенбушем, доктором философии, директором Центра Рака Вычислительная Биология в Онкологическом институте Даны-Фарбера. Исследование проводилось, когда она была постдокторантом в Дане-Фарбере; доктор Пади присоединился к UA в январе 2018.
Гены в сообществе, как люди в социальной сети, говорят друг с другом. В здоровой клетке, генной функции сообществ как фабричные рабочие, сотрудничая, чтобы обработать сырье в товары должна процветать клетка.
В больной клетке отсутствие передачи вдоль «сборочного конвейера» приводит к дефектным продуктам. Отслеживание, как изменение разговоров генов со временем могло бы давать представления, как рак возникает.
Эти разговоры могут быть проанализированы, используя инструменты, разработанные, чтобы изучить социальные сети.«Классический пример – телефонная сеть», сказал доктор Пади. «Я вызываю свою маму, моя мама может вызывать мою сестру, запрос моей сестры меня, и я могу вызвать Вас, но Вы не вызовете мою маму. Естественные сообщества сформированы, как Ваше сообщество сообщества и семьи работы».Доктор Квакенбуш добавил, «Таким же образом, мы видим, что ген регулирующие сети формирует сообщества.
Образец ‘разговоров’ в сообществах изменяется между здоровыми и больными людьми. АЛЬПАКА – первый метод, который поймет, как ‘социальная сеть клетки’ реорганизована при болезни, которая могла бы дать представления, как рак формируется».Чтобы раскрыть причины рака, проблема состоит в том, чтобы найти различия между генными сообществами в здоровых клетках по сравнению с больными клетками, а не различия между отдельными генами.
Но сравнение генных сообществ легче сказать чем сделать, поскольку у рака лежания в основе генетики могут быть десятки тысяч взаимодействующих компонентов, чтобы отсортировать. Рисование диаграммы этих взаимодействий приводит к тому, что исследователи называют «комком шерсти».«Чтобы сделать карту, которую могут понять люди, ученым нужны компьютеры, чтобы выяснить тонкие пути, которыми этот ‘комок шерсти’ спутывается в опухолевых клетках», сказал доктор Пади.Один из следующих шагов должен опознать кандидатов препарата, которые могут быть далее исследованы в лаборатории.
«Мы хотели бы использовать то, что мы учились разрабатывать новые стратегии, которые могут помочь предотвратить или вылечить болезнь», сказал доктор Квакенбуш.Доктор Пади особенно интересуется использованием АЛЬПАКА, чтобы найти новые лечения людей, раковые образования которых не поддаются в настоящее время доступному лечению.
Противопоставляя раковые образования, которые нельзя лечить наркотиками, известными как chemoresistant опухоли, с chemosensitive опухолями, те, которых можно лечить наркотиками, исследователи, могут быть в состоянии к нолю в на сообществе «плохих парней» – генетические пути, которые могли бы быть предназначены с настроенными наркотиками.Объединение АЛЬПАКА социального сетевого анализа – инновационное использование инструментов, обычно связанных с маркетингом, не медицинским исследованием.
«Сетевые ученые обычно задают вопросы как то, как информация распространяется через Твиттер или другие каналы связи», сказал доктор Пади. «Мы задаем совершенно другие вопросы, как то, как сети функционируют в различных типах опухолей. Этот тип исследования редок, потому что не многие люди работают над обеими теми областями в то же время».