Medycyna sieciowa – od otyłości po „Diseasome” ad

Takie myślenie oparte na sieci już dostarczyło wgląd w patogenezę kilku chorób. Na przykład ostatnie badania sugerują, że 18 z 23 genów znanych z ataksji jest częścią wysoce wzajemnie połączonej podsieci5; w innym przykładzie, podsieć inżynierii odwrotnej wskazała, że gen receptora androgenowego może być użyty do wykrywania agresywności pierwotnego raka prostaty.6 Rysunek 1. Rysunek 1. Złożone sieci bezpośredniego związku z medycyną sieciową. Chociaż często są traktowane oddzielnie, większość ludzkich chorób nie jest od siebie niezależna. Wiele chorób wiąże się z podziałem modułów funkcjonalnych, które najlepiej opisuje się jako podsieci złożone sieci łączące wiele komponentów komórkowych. Dlatego zrozumienie funkcjonalnie istotnych oddziaływań genetycznych, regulacyjnych, metabolicznych i białko-białko w sieci komórkowej będzie odgrywać ważną rolę w zrozumieniu patofizjologii chorób ludzkich (warstwa dolna). Jednym ze sposobów wizualizacji wynikających z nich ewentualnych powiązań między ludzkimi chorobami jest skonstruowanie sieci chorób (warstwa środkowa), w której łączą się dwie choroby, jeśli mają one wspólne genetyczne lub funkcjonalne pochodzenie. Na przykład, na podstawie naszej obecnej wiedzy na temat genów chorób, otyłość jest związana z co najmniej siedmioma innymi chorobami, takimi jak cukrzyca, astma i oporność na insulinę, ponieważ geny powiązane z tymi chorobami również wpływają na otyłość. Trzecią siecią o kluczowym znaczeniu dla chorób ludzkich jest sieć społeczna, która obejmuje wszystkie interakcje człowiek-człowiek (np. Kontakty rodzinne, przyjaźni, kontakty seksualne i zbliżeniowe), które odgrywają rolę w rozprzestrzenianiu się patogenów (górna warstwa ). Sieci te odgrywają również ważną rolę w rozprzestrzenianiu się otyłości. Wysiłki mające na celu zrozumienie interakcji między siecią komórkową, chorobą i sieciami społecznymi są częścią medycyny sieciowej, której celem jest określenie ilościowo złożonych powiązanych ze sobą czynników, które mogą przyczyniać się do poszczególnych chorób.
Istnienie skomplikowanych połączeń molekularnych między składnikami subkomórkowymi a genami chorób stwarza kolejną możliwość: choroby mogą nie być tak niezależne od siebie, jak uważają lekarze. Na przykład, czy pochodzenie genetyczne może uwzględniać fakt, że otyłość jest czynnikiem ryzyka cukrzycy. Szybkie spojrzenie na listę genów powiązanych z tymi dwoma chorobami wskazuje, że kilka genów, w tym fosfodiesteraza nukleotydowa nukleotydu ektoenzymowego (ENPP1), receptor aktywowany przez peroksysom-proliferator . (PPAR.), oraz – ostatnio – FTO, mogą być choroby. Oprócz dobrze znanego związku między cukrzycą a otyłością, duża liczba genów wspólnych często bardzo wyraźnych zaburzeń wskazuje, że choroby te mogą mieć wspólne genetyczne pochodzenie. Dlatego choroby ludzkie same tworzą sieć, w której łączą się dwie choroby, jeśli mają co najmniej jeden gen. 7 W tej sieci chorób otyłość ma związek z siedmioma chorobami, w tym z astmą, lipodystrofią i glejakiem (ryc. 1). Tak więc koncepcja sieci ujawnia szereg zaskakujących powiązań między chorobami, zmuszając nas do ponownego przemyślenia sposobu, w jaki je klasyfikujemy i dzielimy.
Na dłuższą metę sieci mogą wpływać na wszystkie aspekty badań medycznych i praktykę medyczną8. Rzeczywiście, podstawowe pytanie o to, gdzie funkcja znajduje się w komórce, powoli przesuwa się z jednokierunkowego skupienia na genach, aby zrozumieć, że za każdą funkcją komórkową dostrzegalny moduł sieciowy składający się z genów, czynników transkrypcyjnych, RNA, enzymów i metabolitów
[podobne: zespół parsonage turnera, olx czersk, zasłużony dawca krwi przywileje ]