حاليًا، يمكن أن تستغرق العملية البيولوجية لتحديد الدور المحدد للمستقبل سنوات عديدة. الطريقة الجديدة التي طورتها الدكتورة جوديت سوميتش تقصر المدة الزمنية بشكل كبير. وبما أن معظم الأدوية اليوم تعمل عن طريق تنشيط أو حجب المستقبلات، فإن الطريقة الجديدة لديها القدرة على تقصير عملية إنتاج الدواء بشكل كبير
دراسة جديدة أجريت في الجامعة ونشرت في مجلة مرموقة تقارير علمية يستخدم أساليب حسابية من مجال "البيانات الضخمة" لاكتشاف أدوار المستقبلات المختلفة الموجودة على غشاء خلايا جسم الإنسان والمسؤولة عن التواصل بين الخلايا في الجسم. "في الوقت الحاضر، من أجل اكتشاف أدوار المستقبلات المختلفة، لا بد من إجراء دراسة بيولوجية يمكن أن تستمر لسنوات عديدة. وقالت الدكتورة جوديت سوميتش، إن الطريقة الجديدة التي تعتمد على تحليل الشبكة لعشرات الآلاف من قيم التعبير الجيني تنجح في التنبؤ بمستوى يزيد عن 90% بالوظائف الأيضية لمختلف المستقبلات، والتي كان بعضها غير معروف حتى الآن. محرر الدراسة من قسم نظم المعلومات.
المستقبل هو بروتين يوجد عادة على غشاء الخلية الذي يرتبط به الربيطة، وهي جزيء صغير يعبر عن حرف مادة كيميائية تم تصميم الخلية لامتصاصها والاستجابة لها. دور المستقبل، على سبيل المثال مستقبل الأنسولين، هو تلقي المعلومات التي تأتي من خارج الخلية، من خلال الارتباط بالربيطة (على سبيل المثال الأنسولين)، وبالتالي السماح للخلية بالعمل وفقا لهذه المعلومات (ل مثال: امتصاص السكريات من مجرى الدم إلى الخلايا بعد تناول الوجبة).
هناك أنواع مختلفة من المستقبلات: المستقبلات التي ترتبط بالهرمونات، على سبيل المثال التي تتعلق بالتمثيل الغذائي والنمو، والمستقبلات التي ترتبط بالنواقل العصبية، ومستقبلات الجهاز المناعي. وبحسب الباحث، فإن العديد من الأدوية تقوم على تغيير في نقل "المعلومات" إلى الخلايا من خلال تنشيط أو إعاقة نشاط المستقبلات المختلفة، ومن هنا تأتي الأهمية الكبيرة لفهم أدوارها في الجسم. في الدراسة الحالية، اختار الدكتور سوميتش التركيز على المستقبلات الأيضية ومستقبلات هرمون النمو. اليوم، يعرف الباحثون حوالي 1000 مستقبل مختلف، منها حوالي 60 لها وظيفة استقلابية معروفة أو تلك التي تستجيب لهرمونات النمو. ولبعض المستقبلات أدوار وآليات عمل لم يتم فك شفرتها بعد. وتعتمد الطريقة التي طورها الدكتور سوميتش على تحليل بيانات القيم التعبيرية لعشرات الآلاف من الجينات المأخوذة من خزعات لمئات الأشخاص.
في المرحلة الأولى، تمكنت الطريقة الحسابية للدكتور سوميتش من التنبؤ بنجاح بـ 55 مستقبلًا استقلابيًا معروفًا - أي الطريقة التي تنبأت بناءً على التحليل الحسابي وحده بأن هذه المستقبلات الـ55 هي بالفعل مستقبلات استقلابية، كما ثبت من خلال عقود من الأبحاث البيولوجية. في هذه المرحلة، بالإضافة إلى مجموعة المستقبلات الأيضية، تم اختبار الطريقة أيضًا على مجموعة من المستقبلات غير الأيضية وتم التنبؤ بنجاح بما يزيد عن 90% من المستقبلات التي تنتمي إلى أي مجموعة.
وبعد نجاح الطريقة في التنبؤ بالأدوار الأيضية المعروفة للمستقبلات، قام الدكتور سوميك بتطبيق الطريقة على 700 مستقبل ووجد مجموعة من 21 مستقبلا تنبأت الطريقة بأنها مستقبلات أيضية وغير معروفة على هذا النحو أو وظيفتها غير معروفة. وهذا يعني أن الأمر يتعلق بإضافة المستقبلات الأيضية التي سيستغرق البحث البيولوجي القياسي سنوات عديدة لفهمها وإثبات أنها بالفعل مستقبلات أيضية.
وقد تبين أن إحداها لم يتم التعرف عليها إلا مؤخرًا، مما يعزز هذه الطريقة. "اليوم فقط، وبعد أكثر من 10 سنوات من البحث منذ اكتشافه، بدأ يتضح للباحثين أن مستقبل PLGRKT، الذي يرتبط بروابط لها دور في السيطرة على الالتهاب والتخثر، له دور استقلابي حاسم في الخلايا الدهنية. . وتوقعت طريقتنا هذا في وقت أقصر بكثير. بالطبع، في النهاية، سيتعين على الأبحاث البيولوجية تأكيد النتائج في تجربة بيولوجية، لكن الطريقة التي طورتها تسمح لهم بالتوقف عن "البحث في الظلام" بين مئات المستقبلات والتركيز على المستقبلات التي تشير إليها الطريقة، " اختتم الدكتور سوميش.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
