最全人體新陳代謝地圖出爐
2013年03月19日
據物理學家組織網近日報道，美國加州大學圣地亞哥分校和一個國際協會大學的研究人員在早期開拓性工作的基礎上，制作出如同谷歌地圖一樣，迄今為止最全面的虛擬重建人體新陳代謝模型——“偵察 2”（Recon 2）。“偵察 2”可鑒定疾病的成因，并對諸如癌癥、糖尿病，甚至精神和神經退行性疾病等提出新的具有針對性的治療方法。該研究成果在線刊登在近日《自然·生物技術》上。
新陳代謝可將食物轉換成能量和人體所需的分子，而代謝失衡是潛在的致病因素。科學家以人類基因組和系統生物學為基礎，借助高效率計算機建立了廣闊可交互的新陳代謝信息數據庫。加州大學圣地亞哥分校雅各布工程學院生物工程教授伯恩哈德·保爾松表示，在不斷改進原來“偵察 1”的基礎上，開發出的“偵察 2”可使生物醫學人員在研究人體新陳代謝的網絡中比以往更精確，以了解特定的代謝途徑是如何出現偏差并造成疾病的。
將“偵察 2”比喻為谷歌地圖，是因為它有能力將復雜的細節合并成一張單一的、互動的地圖。例如，研究人員觀察癌腫瘤的生長代謝如何進展時，可以在該地圖上放大個人代謝反應的細致圖像，也可以縮小來看看與其他代謝間的關系。就像谷歌地圖匯集大量數據，把圖片、地址、街道和交通流量融匯成用于導航的綜合工具。該模型匯編了大量公開發表的文獻資料和既有的代謝過程模式。
“偵察 2”可以向研究人員多角度展示人體代謝網絡，提供必要的背景數據。人體代謝網絡最有前景的應用之一，是能夠確定特定基因表達及其代謝途徑的靶向給藥。借助“偵察 2”，研究人員能夠使用現有的基因數據庫和整個代謝網絡圖，找到影響癌細胞生長的特定代謝途徑，然后通過虛擬實驗，驗證哪些藥物能夠修復代謝失衡類疾病。
“偵察 2”無疑將加速個性化診斷和治療的發展。未來，醫生可為患者開發出個人代謝網絡的虛擬模型，并針對各種疾病，包括糖尿病、癌癥和神經退行性疾病確定最有效的治療方案。
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