2018年6月18日
什么是“组学”?它们如何改善癌症治疗?
由Gillian克鲁斯
一个基因可以告诉你很多关于你的患癌症的风险以及你可能做出的反应癌症治疗。但只有这么多的一个基因可以做的,在你的身体,它是一起工作的成千上万的其他基因,蛋白质和分子的支持,一切你的身体需要生活。
经济学从何而来
That’s where ‘omics come in. The term comes from the Greek word “ome,” meaning group or whole, and in biology, it’s the study and characterization of all biological molecules of one type and how they interrelate in the body to produce the functions of life. So蛋白质组学- 在“蛋白组学的 - 是所有蛋白质的研究,协同工作,提供一个细胞或器官的特定功能。基因组学正在考虑所有的基因 - 基因组的 - 以及它们如何相互作用。
看,详细了解其功能的单个基因很重要,说:约翰·韦恩斯坦医学博士但是研究188bet体育网址人员可以通过使用“组学的方法来看看上下文中的基因,看看事情如何在细胞环境中的工作和交互配合这项工作。由于韦恩斯坦第一次使用的术语在出版于1997年,“组学已经应用到几乎所有的东西科学家可以研究:糖组学,脂质组学,代谢组学,药物基因组学和免疫组学,数十人之一。
问正确的问题
科学研究是建立在假设的188bet体育网址基础上的——在你开始研究之前,你的假设越清晰,你就越有可能找到高质量的答案。很多“组学”工作帮助研究人员设计出更好表述的假设。188bet体育网址
“使用‘组学’,你不会得到癌症问题的最终答案,”温斯坦说。“但是你会为你的下一次学习指明正确的方向。”
大量的数据可以通过帮助一个或一组基因优先于其他基因进行进一步的研究,从而帮助生成假设,它们可以用来验证来自a的数据临床试验。它们还可以引发更多的研究:一旦你找到了对病人有效的方法,你还能找到类似的方法吗?你能把结构和功能联系起来吗,或者找到两个扮演类似角色的蛋白质吗?
这方面最好的例子是药物靶点的搜索。一旦可以通过特定的药物靶向一个基因被识别,你可以找到另一种是类似的,但可能会更有针对性?
更好的癌症治疗路线图
由美国国家癌症研究所和美国国家人类基因组研究所建立的癌症基因组图谱(TCGA)项目,已经从1.1万多名患者中获取了数据,以绘制33种肿瘤类型的关键分子变化。188bet体育网址许多MD安德森医生和研究人员为TCGA188bet体育网址做出了贡献,该组织提供了数据来帮助世界各地的研究人员。
热汗Akbani,博士,生物信息学副教授,计算生物学,曾参与TCGA的妇科/乳腺癌亚型。我们的目标是找到跨异同乳房和妇科癌症。
他说:“我们希望在这些癌症中找出常见的生物标记,希望能够更有效地应用我们目前的疗法。”
他的研究的另一个主要方面是转化生长因子β信号通路,公知的188bet体育网址是影响许多癌症的一种新的分析。Akbani和他的同事们首先要分析它在所有的33种TCGA肿瘤类型,他们正在寻找使用什么已知关于某些癌症,帮助途径我们更好的理解它是如何工作的其他癌症。
“我们正在寻找对现有疗法的新应用的机会,”他说。
大数据需要大协作
现在的“组学”研究在几十年前是不可能的。188bet体育网址按照定义,“经济学研究”是着眼于整体。188bet体育网址这意味着任何一项大规模的研究,无论是基因、蛋白质、代谢分子还是其他任何东西,都有大量的数据与之相关。(光是TCGA就产生了超过2拍字节(即200万gb)的数据。)它需要巨大的计算能力和数据存储能力,以及训练有素的专业人员,他们知道如何管理、处理、分析和解释我们每天在实验室和诊所产生的所有数据。
这就是为什么MD安德森的生物信息学和计算生物学系有10名软件工程师帮助处理计算需求,并创建新的软件程序,实现专门的算法,以帮助分析和解释。他们和部门的统计分析人员与医生和研究人员合作,弄清实验室或临床试验中发生了什么。188bet体育网址
前进的道路
韦恩斯坦指出,组学研究和大数据永远不会完全取代更传统的一基因/一蛋白质研究,但两者是互补的。188bet体育网址通过结合这两种方法,研究人员可以更多地了解癌症以及癌症是如何形成的。
了解更多MD安德森可以进一步走向真正的精准医疗。这将允许我们为我们的癌症患者定制治疗方法,使用最好的治疗方法针对他们特定的肿瘤特征。
“我们正在尽可能多地寻找癌症的弱点,”Akbani说。“如果我们看一组基因,而不是仅仅一个,看所有的分子目标和它们之间的关系,希望我们会找到更多的方法来针对癌症。这不是一个放之四海而皆准的问题,所以我们需要找到适合所有需要的人的选择。”
这个故事的一个较长的版本最初出现在信使杂志上,MD安德森的为雇员,志愿者,退休人员和他们的家人出版的季刊。
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