Как одно из наиболее амбициозных дополнений к Human genome project, в результате совместной работы ученых Dana-Farber Cancer Institute, Бостонской детской больницы, Гарвардского Broad Institute, Массачусетского технологического института и других исследовательских центров на свет появилась первая версия программы, позволяющей выявлять взаимосвязи между различными заболеваниями и потенциальными методами их лечения с помощью универсального языка, в основе которого лежат специфичные для разных заболеваний профили активности генов, или генные «визитные карточки». Эта программа получила название «Human Connectivity Map»

.

Human Connectivity Map работает по принципу известной поисковой системы Google. Эта стратегия позволяет ученым фиксировать профиль генной активности клеток при различных типах рака, болезни Альцгеймера, ожирении и множестве других заболеваний и сравнивать их с профилями патологически измененных клеток, подвергающихся лечению различными, причем как старыми, так и новыми препаратами. Чем ближе профиль активности клетки – объекта поиска – приближается к профилю найденных программой клеток, тем с бОльшей вероятность обе патологии можно вылечить с помощью препаратов одного и того же типа.

И наоборот, программа может помочь в выявлении молекулярных механизмов эффективных, но обладающих неясным механизмом действия методов лечения, что, в свою очередь, может помочь в создании новых препаратов со сходным влиянием на биохимию клеток.

«Генные визитки» записываются с помощью микрочипов – «генных чипов», запоминающих информацию об активности сразу десятков тысяч генов клетки. Далее программа, в зависимости от ситуации, проводит сравнение активности генов здоровых и больных клеток или одних и тех же клеток, но до и после воздействия того или иного средства. Обычно индивидуальность генного профиля определяется активностью ста или более генов.

С помощью Human Connectivity Map ученым Dana-Farber Cancer Institute и Бостонской детской больницы удалось идентифицировать препарат, позволяющий преодолеть резистентность некоторых типов детской острой лимфобластной лейкемии к традиционно использующимся для лечения заболевания глюкокортикоидам. Таким препаратом оказался цитостатик рапамицин (rapamycin), который, как показали эксперименты на культурах клеток, не только вызывает самопроизвольную гибель клеток, но и обладает способностью повышать чувствительность некоторых линий лимфобластных клеток к глюкокортикоидам. Исследователи уже планируют клинические испытания с участием детей с рецидивами ранее излеченной острой лимфобластной лейкемии.

Другая группа ученых с помощью Human Connectivity Map продемонстрировала способность двух натуральных соединений – целастрола (celastrol) и гедунина (gedunin) – ингибировать молекулу под названием HSPH90, что приводит к блокаде гиперактивности андрогенных рецепторов прогрессирующих опухолей предстательной железы, не отвечающих на традиционные методы лечения.

Создатели программы считают, что ее усовершенствование и расширение лежащей в ее основе базы данных поможет выявить множество взаимосвязей между генами и заболеваниями, а также усовершенствовать старые и разработать новые эффективные лекарственные средства.

Статья Justin Lamb et al. «The Connectivity Map: Using Gene-Expression Signatures to Connect Small Molecules, Genes, and Disease» опубликована в журнале Science от 29 сентября.

Статья Haley Hieronymus et al. «Gene expression signature-based chemical genomic prediction identifies a novel class of HSP90 pathway modulators» опубликована 27 сентября в on-line версии журнала Cancer Cell.

Евгения Рябцева,
интернет-журнал «Коммерческая биотехнология» http://www.cbio.ru/