"Gene Scientist Maps" savo 2 tipo diabeto atvykimo ir isvykimo

Svarbiausio personalizuotos medicinos srities tyrime, naudojant "Personal Omics Profiling", Stanfordo genetikas ir jo kolegos, isnagrinejo jo genoma, kad butu galima prognozuoti genetini poziuri i 2 tipo diabeta, molekuliniame lygmenyje stebint jo issivystyma jo kune ir Po to grizo po dietos ir gyvenimo budo pokyciu.
Kalifornijos Stanfordo universiteto profesorius ir genetikos katedros dr. Michaelis Snyderis, taip pat Stanfordo Genomikos ir individualizuotos medicinos centro direktorius bei kolegos paskelbe savo dveju metu trukmes tyrima apie intymiausiu Snaiderio DNR, RNR paslapciu, kraujo baltymai, metabolitai ir signalizacijos molekules, kovo 14 d Lastele.

Zvilgsnis i medicinos ateiti

Jie stebejo, kaip jis susilauke dvieju virusiniu infekciju, ir kaip jo imunine sistema atsiliepe.
Ir daugiausia del Snyderio soko, jie atrado, kad turejo genetine polinki i 2 tipo cukrini diabeta. Tai paskatino testus del cukraus kiekio kraujyje, kuris isaugo, kai jis ispletojo bukle tyrimo metu, o veliau vel sugriuvo, nes jo laiku pasikeite gyvenimo budas ir dieta, pasibaigus bet kokiam ilgalaikiam audiniu pazeidimui.
Saskaita suteikia mums zvilgsni i galima medicinos ateiti. Snaideras spaudai pranese:
"As nezinojau apie savo seimos 2 tipo diabeta ir neturejo jokiu reiksmingu rizikos veiksniu".
Taciau del issamios genomo sekvencijos jis suzinojo, kad jis turi genetine polinki i sia salyga:
"Todel mes ismatavome mano gliukozes koncentracija kraujyje ir galejo stebeti, kaip jie atsinaujina po nemalonios virusines infekcijos tyrimo metu", - paaiskino jis.
Taigi, gavus gydytojo patvirtinimo diagnoze, jis pakeite savo mityba ir fizini kruvi, o palaipsniui grizo i normalia gliukozes koncentracija. Jei liga butu nenuosekliai diagnozuota, net kelerius metus jau prasidejo audiniu pazeidimas.
"Tai pirmas kartas, kai kas nors naudojo tokia issamia informacija, kad aktyviai valdytu savo sveikata", - sake Snyderis.
"Tai molekulinio lygio sveikatos supratimo lygis, kuris niekada nebuvo pasiektas", - pridure jis.

Duomenu mases suteikia realaus laiko informacija

Tyrime apibudinamas nemalonus duomenu tasku skaicius, kuri reiketu surinkti pritaikytuose medicinos poziuriu i sveikata, palyginti su apciuopiamais apdorojimais, kuriuos gauna daugelis is musu, kai mes reguliariai atliekame fizine apziura.
"Siuo metu iprastu laboratoriniu kraujo tyrimu mes paprastai ivertinaime maziau nei 20 kintamuju", - sake Snyderis.
"Mes galejome ir turetume matuoti daugybe tukstanciu", - pridure jis.
Atrodo, kad norint suzinoti, kas daro individa unikalus, tiek, kiek bando prognozuoti ir analizuoti sveikata ir ligas, jums reikia daugiau nei DNR ir genu: jus taip pat turite istirti aplinkines sekas, sako mokslininkai.
Jie vadina issamia analize, kuria jie atliko "Snyder", "integruota" Personal Omics "profili arba" iPOP ". Zodis "omics" reiskia, kad yra daug informacijos, tokios kaip igyta is genomo (visu lasteliu DNR zemelapis) arba proteomas (visi baltymai).
IPOP naudoja rinkti ir analizuoti milijardus atskiru duomenu bitu.
Snyderio iPOP taip pat itrauke jo metabolita (visu jo metabolitu zemelapi), jo transkriptini (RNR stenograma), autoantikunu profilius ir kitus dalykus.
Tyrejai teigia, kad diagnoze, kuria jie atrado Snyderio atveju, yra tik viena is daugelio problemu, kurias iPOP gali atskleisti. Jie tiki, kad tokia "dinamiska" asmenu stebesena netrukus bus gana iprasta.
Tyrimo metu Snyderis isleido apie 20 kraujo meginiu (mazdaug karta per du menesius ir dazniau, kai jis sirgo).
Kiekvienam meginiui buvo atlikti ivairus testai (tyrimai) desimtims tukstanciu biologiniu kintamuju.
Taciau tai, ka jie rastu 301-a diena, Snyderis sake, buvo ypac informatyvus. Tai ivyko mazdaug po 12 dienu po virusines infekcijos: jo gliukozes reguliavimas atrode blogas. Netrukus po jo jo gliukozes koncentracija kraujyje padidejo. Taigi jis nuejo pas savo gydytoja, o tai 369 dienai jam diagnozuotas 2 tipo cukrinis diabetas.
Snyderis paprastai sako, kad jis kas dvejus ar trejus metus eis su gydytoju patikrinimu:
"Taigi normaliomis aplinkybemis mano diabetas nebutu diagnozuotas vienerius ar dvejus metus".
"Taciau su sia realaus laiko informacija galejau keisti dieta ir mankstintis, del ko cukraus kiekis kraujyje sumazejo ir leido man isvengti cukraus kiekio kraujyje", - paaiskino jis.

Daugiau nei genomo seka

Snyderis savo tyrima pradejo kelis menesius po to, kai atvyko i Stanforda 2009 m., Kai visisko genomo asmenu sekvenavimas tik rimtai buvo vertinamas kaip medicinine galimybe.
IPOP metodas daro zingsni genomo sekos nustatymui. Zmogaus genomas yra DNR planas, kuris laikui begant keicia. Jis turi tam tikra nuspejama galia atkreipti demesi i busimus ivykius, pvz., Tam tikru ligu vystymosi rizika.
Taciau organizmai yra dinamiski: jie keiciasi laikui begant. DNR planas turi buti aiskinamas RNR, o tada isreikstas baltymu, kurie turi siusti signalus ir valdyti chemija, kad palaikytu gyvybe ir saveikauja su aplinka.
IPOP atsizvelgia i sia labiau dinamiska informacijos saugykla, taigi, jei jums patinka, ji siulo ne tik genomo fotografija, bet ir tai, kaip genome veikia laikui begant zmogaus aplinkos kontekste: kaip jie metabolizuoja maista, sugerti ju raumenis, kvepuoti, reaguoti i infekcijas, ir visus mazus niuansus ir koregavimus, kurie palaiko biologijos parametrus, kuriuos mes galime apibrezti kaip "sveiki".

Noredami sukurti Snyderio iPOP, mokslininkai turejo sekti jo genoma tikslumu, kuris anksciau nebuvo pasiektas.
Po to jie paeme daugybe molekuliniu vaizdu, naudodama ivairius metodus, kurdami tukstancius kintamuju ir stebedami ju pazanga laikui begant.

Diabeto atradimas

Tai buvo molekuliniu signalu grupe, kuri atvede i diabeta. Is genomo sekvenavimo jie galejo pamatyti, kad Snyderis padidino rizika del: auksto cholesterolio, vainikiniu arteriju ligos, bazaliniu lasteliu karcinomos ir II tipo diabeto.
Snyderis buvo nustebes diabeto prognoze: jis jau zinojo apie sirdies ligos rizika.
Taciau, palyginti su kitais jo amziaus vyrais (jis tyrimo pradzioje buvo 54 metu amziaus), jis turejo mazesne rizika: padidejes kraujospudis, nutukimas ir prostatos vezys.
Tyrimo pradzioje Snyderis taip pat turejo dideles trigliceridu kiekis jo kraujyje: 321 mg / dL. Kai jis vartojo simvastatina, cholesterolio recepta, jis sumazejo iki 81-116 mg / dL.
Be to, tyrimo pradzioje Snyderio kraujo meginiai parode, kad jam budingas normalus cukraus kiekis kraujyje, taciau, kadangi genomo analize parode 2 tipo diabeto rizika, mokslininkai nusprende toliau stebeti.
Jie pranesa, kad Snyderis per tyrimo laikotarpi igijo dvi virusines infekcijas. Jis pradejo virusine infekcija (rinovirusas, 0 diena), o per pirmuosius metus (298 diena) jie irase, kad igijo kvepavimo sincytini virusa.
Jie pastebi, kad abu kartus jo imunine sistema reagavo i virusu ispuolius, padidindama uzdegiminiu citokinu koncentracija kraujyje. Tai baltymai, kuriuos lasteles sukuria, kad bendrautu ir koordinuotu savo atsakymus i aplinkinius dalykus, pvz., Ispuolius.
Snyderio meginiai po virusiniu infekciju taip pat parode, kad jis turi aukstesnius auto-antikunu lygius: jie reaguoja su savo paties baltymu. Paprastai tai yra iprasta laikina reakcija po ligos, taciau Snyderio atveju tyrejai buvo idomu, kad vienas autoimuninis antikunas buvo nukreiptas i insulino receptoriu surisanti baltyma.

Tyrimas vidinese lastelese

Tarsi sio issamumo lygis buvo nepakankamas, tyrejai zenge dar viena zingsni, jie paziurejo i tai, kas vyksta Snaiderio lastelese. Cia analizuojamas RNR transkripcijos tyrimas. Tai analizuoja transkriptine, gana statisko genomo dinamisko aiskinimo vaizda i instrukciju rinkini, kuris skatina lasteline chemija.
"Mes sukureme 2,67 mlrd. Atskiru transkripto skaitymo knygu, kurios mums suteike tam tikra analize, kurios niekada anksciau nebuvo pasiekta," - paaiskino Snyderis.
Apskritai Snyderis ir jo kolegos seke beveik 20 000 skirtingu transkripciju, koduojanciu 12 000 genu, ir ismatuoti santykinius daugiau kaip 6000 baltymu ir 1000 metabolitu kiekius.
Is tokio neitiketino detalumo lygio jie pastebejo, kad niekas neitaria, kad tvarko ir redaguoja instrukcijas. Pavyzdziui, kiekvienas zmogus turi du geno egzempliorius (vienas is kiekvieno biologinio tevo), o tyrejai, naudodami Snyderio transkriptinius duomenis, nustate, kad infekcijos metu jie elgiasi gana skirtingai.
Jie rasta apie 2000 genu, kurie, atrodo, yra labiau isreiksti infekcijos metu. Kai kurie is ju yra susije su imuniniais procesais ir uzkrestu lasteliu nudegimu.
Jie taip pat nustate dar 2 200 genu, kurie infekcijos metu buvo isreiksti zemesniu lygmeniu, iskaitant kai kuriuos insulino signalus ir atsaka.
Snyderio atveju, kryzminiu budu nurodant ivairiu "omes" rezultatus, jie taip pat nustate keleta netiketu budu ir rysiu tarp virusines infekcijos ir 2 tipo diabeto.

Principo irodymas

Tyrimas naudojant Snyderio iPOP skirtas kaip "principo irodymas", ir tikimasi, kad jis atvers duris i racionalesnius ir maziau sudetingus metodus, kurie gali buti naudojami klinikoje.
Ateityje gali prireikti 40000 kintamuju, sako Snyderis. Gali buti, kad mes galime atlikti darba tik su pogrupiu, kuris tikrai gali buti naudingas busimos sveikatos prognozavimui.
Tuo tarpu mums reikes daugiau tokio pobudzio tyrimu, kad butu galima sumazinti tuos 40 000 arba daugiau, kad butu galima patogiau valdyti.
"Siuo metu tokio pobudzio analize yra labai brangus. Taciau turime tiketis, kad, kaip visuotinio genomo sekvenavimas, jis bus daug pigesnis. Be to, mes turime apsvarstyti sutaupytas lesas visuomenei nuo ligu prevencijos", - sake Snyderis.

Kodel tu?

Atsakydamas i klausima, kodel jis pasirinko save kaip tyrimo objekta, Snyderis pareiskime, kuri pateike "Science NOW", teige, kad sios priezastys daugiausia buvo praktiskos. Jis norejo, kad kazkas vietos gyventoju, kurie galetu atvykti daznai atlikti kraujo tyrimus, taip pat norejo, kad asmuo, kuris nebutu ijunges savo komandos, jei pasirode kai kuri niokojanti informacija:
"As nesiruosiau gincytis", - sake Snyderis.
Fondai is Stanfordo universiteto, Nacionaliniu sveikatos institutu, Ispanijos mokslo ir inovaciju ministerijos, Europos Sajungos, Europos moksliniu tyrimu tarybos, Korberto fondo, Fundación Marcelino Botín ir Fundación Lilly bei Breetwor seimu fondo padejo moketi uz mokslinius tyrimus.
Parase Catharine Paddock, PhD