世界首张疾病和药物“联通图”
世界首张疾病和药物“联通图”
作者:  来源:科技日报  发布者: 刘斌  类别:新闻扫描  日期: 2006-09-30  今日/总浏览: 1/7640

        由美国麻省理工学院和哈佛大学Broad研究院科学家领导的研究小组28日宣布,他们完成了一幅新的基因“线路图”,此“线路图”展示了人类疾病与潜在治病药物之间的相互关联,并可据此预知新的药物如何作用于人体细胞。

        据悉,新绘制的遗传“线路图”的正式名称是“联通图”(ConnectivityMap),它能够精确预测新型药物治疗疾病的分子作用,并能“建议”人们如何将现有的药物用于其他疾病的治疗。在新出版的《科学》和《癌症细胞》杂志上,科学家发表文章建议,基于“联通图”的作用,应设立一项公共计划来扩展此幅“联通图”的内容,以便加快新型药物的研究。

        “‘联通图’的工作方式如同谷歌(Google)的检索搜索,它能发现药物和疾病之间的关联。”Broad研究院癌症研究项目主任托德·古鲁布说:“当疾病和药物分开时,这些关联是难以发现的,因为药物和疾病在不同的科学语言中具有完全不同的特性。”

        为描绘出第一代人类疾病和药物的“联通图”,科学家首先确定了160多种药物和其他生物活性化合物的“基因签名”,然后开发出一种计算机程序,用来比较各种药物的“签名”,以及将它们与人们在疾病中观察到的“签名”相比较。

        利用“联通图”,科学家曾发现一种可以用来治疗前列腺癌的候选药物,而该药物目前正用于治疗其他疾病。“这是科学界十分有用的发现工具,”文章第一作者、Broad研究院癌症研究项目资深科学家贾斯廷·拉姆表示:“仅仅通过分析少量的药物,我们就可以确定药物同人类疾病间的几种生物关联,并且还能发展出全新的药物。”



        美国科学家28日说,他们已绘制成第一份揭示药物分子如何在基因水平上影响细胞的“联系图”。科学家表示,这份包含了药物、基因和疾病之间复杂关系的图谱,将在研发新药物方面起到巨大作用。

        哈佛大学和麻省理工学院共同下属的布罗德研究所的科学家,将这一成果发表在当天出版的《癌细胞》杂志和最新一期《科学》杂志上。

        研究人员说,所谓“联系图”,实际上是标明药物分子对基因产生什么作用的一个大型数据库。目前他们编制成功的第一版“联系图”,揭示了164种药物分子对细胞产生的“基因痕迹”,即细胞中究竟有哪些基因会被这些药物分子“激活”或“关闭”,此外还包括了肥胖、抗药性白血病、早老性痴呆症等一些病理状态对细胞产生的“基因痕迹”。

        这一研究的第一作者、布罗德研究所高级研究员贾斯汀·拉姆说,这份“联系图”将对药物研发产生巨大的推动,其作用甚至可能超过人类基因组图谱。他说,“联系图”最大的作用是在基因水平上揭示“药物分子如何治病”,因此它不仅可用来模拟预测一些新药物的治疗效果,还可以用来分析目前治疗某种疾病的药物是否具有新功能,能否治疗其他疾病。

        研究人员报告说,他们利用这份包括164种药物分子作用的第一版“联系图”,已经得到了两个实用成果。

        其一,他们发现中药苦楝皮的有效成分之一、从植物中提取的苦味剂葛杜宁,可以阻断前列腺癌细胞一个重要的激素信号通道。此前,医学界只用葛杜宁来治蛔虫等寄生虫病,此次研究人员则发现了它的抗癌功能。另一个发现是,免疫抑制剂西罗莫司可以用来抑制白血病细胞的抗药性,因此可以作为治疗抗药性白血病的候选药物之一。



        美国《科学》杂志29日刊登的一项研究称,美国研究人员新建立的一个“药物数据库”有望进一步研制成一种医用网络搜索工具,帮助人们便捷地找到治病良药。这种工具的工作原理和著名网络搜索引擎“谷歌”(Google)类似。操作者只需“举手”之劳,在电脑中输入具体病症名称,然后轻点鼠标,就可迅速从数据库中搜寻到最匹配的药。  

  科学家们认为,这一发明将给医学研究和制药行业带来变革。  



  “联系图”  

  这项研究由美国麻省理工学院和哈佛大学下属的布罗德研究所完成。研究人员托德·戈卢布说,研究成果被叫做“联系图”,因为它能帮助人们把各种病症和对应药物联系起来。  

  “联系图”实际上是一个存储大量药物资料和病理信息的数据库,目前里面的数据还很有限,只是未来搜索引擎的一个雏形。  

  戈卢布说,‘联系图’操作起来和‘谷歌’差不多,使用者只需要在电脑中输入病症作为搜索关键词,然后点击“搜索”键,就能找到治疗这种疾病的药物。唯一和“谷歌”不同的是,“联系图”搜索的结果仅限于“药物和疾病之间的对应关系”。  

  戈卢布解释说,由于药物说明和病症描述分别使用完全不同的科学术语,有时候的确很难判断什么药对什么病有效。而有了“联系图”,今后这种问题可轻松解决。  

  研究报告的第一作者、布罗德研究所高级研究员贾斯廷·兰姆说,“联系图”数据库内迄今已有160多种药物的资料,下一步研究人员计划输入1400多种通过国家审批的药物信息,而最终目标是囊括所有药物。  



  “基因痕迹”  

  “联系图”的原理是基于药物分子能对人体细胞产生作用,在基因上留下“痕迹”,科学家们把这种作用叫做药物的“基因痕迹”。  

  另一方面,病体细胞的基因和健康细胞的基因活跃程度不同,也表现出独有的基因特征。  

  因此,每一种药物都有自己的“基因痕迹”,而病体细胞也有自己的基因特征,如果“基因痕迹”和基因特征匹配,就说明这种药物可能对这种疾病有疗效。  

  研究人员说,科学研究已经揭示了160多种药物分子对病体细胞产生的“基因痕迹”,并把这些“基因痕迹”储存在了“联系图”里。  

  兰姆称赞“联系图”在科学界是一个“有力的工具”。在所有药品的“基因痕迹”都被输入后,“联系图”将成为医生的有力助手,帮助他们轻松便捷地找到治疗各种病症的药方。  

  (小标题)初见成效  

  兰姆说,“联系图”的最大作用是在基因水平上揭示“药物分子如何治病”,因此,它不仅可以用来模拟预测一些新药物的治疗效果,还可以分析已有药物是否具有新功能,能否治疗其他疾病。  

  研究人员报告说,他们利用“联系图”的雏形已经成功取得两个实用成果。他们发现从植物中提取的苦味剂“葛杜宁”对治疗前列腺癌有一定效果。他们还发现,一种叫做“雷帕霉素”的药能抵制白血病细胞的抗药性,因此可以作为治疗抗药性白血病的候选药物之一。  

  布罗德研究所的主任埃里克·兰德说:“尽管‘联系图’目前仅限于储存药物信息,但这种技术今后可以全面应用到人体生物学领域的各个方面。”



        美国《科学》杂志29日刊登的一篇文章说,美国研究人员正在设立“疾病与药物信息数据库”,并利用药物和病体细胞的基因特征设计“搜药引擎”。  

        该研究成果被命名为“联系图”,由美国麻省理工学院和哈佛大学下属的布罗德研究所负责。参与研究的托德·戈卢布介绍了“联系图”的原理:药物分子能对人体细胞产生作用,在基因上留下“痕迹”;病体细胞的基因和健康细胞的基因活跃程度不同,也有自己的基因特征;如果药物的“基因痕迹”和病体细胞的基因特征匹配,就说明这种药物可能对这种疾病有疗效。  

        戈卢布说,科学研究已经揭示了160多种药物分子对病体细胞产生的“基因痕迹”,并把这些“基因痕迹”储存在了“联系图”里。  

        据他介绍,“联系图”的最大作用是在基因水平上揭示药物分子如何治病,因此,它不仅可以用来模拟预测一些新药物的治疗效果,还可以分析已有药物是否具有新功能,能否治疗其他疾病。  

        他还说,“联系图”实际上是一个存储大量药物资料和病理信息的数据库,目前包含的数据还很有限,只是未来搜索引擎的雏形。搜索引擎建成之后,操作者只需输入病症名称,然后轻点鼠标,就可在数据库中搜到最匹配的药。有科学家认为,这一发明将给医学研究和制药行业带来变革。


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