ولطالما كان حلم رصد حالة المريض الجسدية من خلال فحص الدم تتحقق. ولكن ماذا عن كشف الأمراض في مراحلها المبكرة جدا ، أو الكيفية التي يتم تقييم الاستجابة للعلاج ، مع عدم وجود المزيد للعمل مع من قطرة دم!
هذا الحلم هو أقرب إلى تحقيق أكثر من كثيرين منا يعتقدون ، وفقا لخبراء بارزين عدة تدعو إلى نهج جديد يعرف باسم بيولوجيا الأنظمة. الكتابة في العدد الحالي من مجلة المعهد ، والعلوم لعلم المناعة وعلم الأحياء أنظمة تقني ليروي هود و معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا الكيمياء جيم هيث وزملائهم شرح كيفية مقاربة جديدة إلى الطريقة التي يتم جمع معلومات بيولوجية ومعالجتها يمكن أن تؤدي إلى تحقيق اختراقات قريبا في مجال الوقاية والعلاج المبكر لعدد من الأمراض.
المؤلف الرئيسي لهذه المادة والعلم هو ليروي هود ، أستاذ معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا السابق والآن المدير المؤسس لمعهد بيولوجيا الأنظمة في سياتل. وفقا لهود ، سيتم التركيز في الطب خلال السنوات القليلة المقبلة التحول من علاج المرض -- بعد كثير من الأحيان بالفعل خطر كبير على صحة المريض -- لمنع حدوث ذلك حتى قبل أن يعين فيها
ويوضح ان غطاء بيولوجيا الأنظمة التحليلات أساسا كائن حي كما لو كانت الدائرة الالكترونية. هذا النهج يتطلب كمية هائلة من المعلومات التي يتعين جمعها ومعالجتها ، بما في ذلك تسلسل جينوم الكائنات الحية ، وmRNAs والبروتينات التي يحققها. الكائن هو أن نفهم كيف أن كل من هذه المكونات الجزيئية للنظام مترابطة ، ومن ثم التنبؤ بكيفية mRNAs أو البروتينات ، على سبيل المثال ، تتأثر اضطرابات مثل الطفرات الجينية والعوامل المعدية ، أو المواد المسرطنة الكيميائية. ولذلك ، ينبغي للنظم البيولوجيا مفيدا للأمراض الناتجة عن الوراثة ، وكذلك من البيئة.
"تسلسل المرضى الجينوم الفردية ، أو على الأقل أجزاء منها ، قد تكون جزءا من ملفاتهم الطبية ، واختبارات الدم الروتينية ستشمل الآلاف من القياسات لاختبار لمختلف الأمراض والاستعداد الجيني الوراثي لظروف أخرى" ، يقول هود. واضاف "سوف اؤكد لكم اننا سوف نرى هذا الدواء التنبؤية في 10 سنوات أو نحو ذلك."
"في هذه الورقة ، ونحن تصف لأول مرة نموذج تنبؤي لكيفية كائن الخميرة وحيدة الخلية يعمل" هيث يفسر ، مضيفا أن هذا النموذج يغطي عملية الأيض التي تستخدم كميات وفيرة من البيانات مثل تركيزات الحمض النووي الريبي رسول من جميع الجينات 6000 الخميرة و والبروتين الدنا التفاعلات ، وما شابه ذلك.
"نموذج الخميرة علمتنا دروسا كثيرة عن الأمراض التي تصيب البشر" ، يقول هيث. "على سبيل المثال ، عندما الخميرة هو مضطرب إما وراثيا أو من خلال التعرض لبعض جزيء ، وmRNAs والبروتينات التي يتم إنشاؤها بواسطة الخميرة تقديم بصمة من اضطراب. بالإضافة إلى ذلك ، تفرز الكثير من تلك البروتينات. الدرس هو أن المرض مثل السرطان في مرحلة مبكرة جدا ، وموجبات محددة أيضا الاستجابات البيولوجية لدى الناس وكثير من تلك الردود يؤدي إلى إفراز البروتينات ، وبالتالي فإن الدم يوفر نافذة فعالة لقياس بصمة للمرض في مراحله المبكرة ".