生物谷報(bào)道：由美國麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)Broad研究院科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的研究小組28日宣布,，他們完成了一幅新的基因“線路圖”，此“線路圖”展示了人類疾病與潛在治病藥物之間的相互關(guān)聯(lián),，并可據(jù)此預(yù)知新的藥物如何作用于人體細(xì)胞,。 這是全球第一次建立大規(guī)模的藥物如何影響健康和疾病細(xì)胞數(shù)據(jù)庫的初步成果。
據(jù)悉,，新繪制的遺傳“線路圖”的正式名稱是“聯(lián)通圖”（ConnectivityMap）,，它能夠精確預(yù)測新型藥物治療疾病的分子作用，并能“建議”人們?nèi)绾螌F(xiàn)有的藥物用于其他疾病的治療,。在新出版的《科學(xué)》和《癌癥細(xì)胞》雜志上,，科學(xué)家發(fā)表文章建議，基于“聯(lián)通圖”的作用,，應(yīng)設(shè)立一項(xiàng)公共計(jì)劃來擴(kuò)展此幅“聯(lián)通圖”的內(nèi)容,，以便加快新型藥物的研究。
“‘聯(lián)通圖’的工作方式如同谷歌（Google）的檢索搜索,，它能發(fā)現(xiàn)藥物和疾病之間的關(guān)聯(lián),。”Broad研究院癌癥研究項(xiàng)目主任托德·古魯布說：“當(dāng)疾病和藥物分開時，這些關(guān)聯(lián)是難以發(fā)現(xiàn)的,，因?yàn)樗幬锖图膊≡诓煌目茖W(xué)語言中具有完全不同的特性,。”
為描繪出第一代人類疾病和藥物的“聯(lián)通圖”，科學(xué)家首先確定了160多種藥物和其他生物活性化合物的“基因簽名”,，然后開發(fā)出一種計(jì)算機(jī)程序,，用來比較各種藥物的“簽名”，以及將它們與人們在疾病中觀察到的“簽名”相比較,。
利用“聯(lián)通圖”,，科學(xué)家曾發(fā)現(xiàn)一種可以用來治療前列腺癌的候選藥物，而該藥物目前正用于治療其他疾病。“這是科學(xué)界十分有用的發(fā)現(xiàn)工具,，”文章第一作者,、Broad研究院癌癥研究項(xiàng)目資深科學(xué)家賈斯廷·拉姆表示：“僅僅通過分析少量的藥物，我們就可以確定藥物同人類疾病間的幾種生物關(guān)聯(lián),，并且還能發(fā)展出全新的藥物,。”
研究人員說，所謂“聯(lián)系圖”,，實(shí)際上是標(biāo)明藥物分子對基因產(chǎn)生什么作用的一個大型數(shù)據(jù)庫,。目前他們編制成功的第一版“聯(lián)系圖”，揭示了１６４種藥物分子對細(xì)胞產(chǎn)生的“基因痕跡”,，即細(xì)胞中究竟有哪些基因會被這些藥物分子“激活”或“關(guān)閉”,，此外還包括了肥胖、抗藥性白血病,、早老性癡呆癥等一些病理狀態(tài)對細(xì)胞產(chǎn)生的“基因痕跡”,。
這一研究的第一作者、布羅德研究所高級研究員賈斯汀·拉姆說,，這份“聯(lián)系圖”將對藥物研發(fā)產(chǎn)生巨大的推動,，其作用甚至可能超過人類基因組圖譜。他說,，“聯(lián)系圖”最大的作用是在基因水平上揭示“藥物分子如何治病”,，因此它不僅可用來模擬預(yù)測一些新藥物的治療效果，還可以用來分析目前治療某種疾病的藥物是否具有新功能,，能否治療其他疾病,。
研究人員報(bào)告說，他們利用這份包括１６４種藥物分子作用的第一版“聯(lián)系圖”,，已經(jīng)得到了兩個實(shí)用成果,。
其一，他們發(fā)現(xiàn)中藥苦楝皮的有效成分之一,、從植物中提取的苦味劑葛杜寧,，可以阻斷前列腺癌細(xì)胞一個重要的激素信號通道。此前,，醫(yī)學(xué)界只用葛杜寧來治蛔蟲等寄生蟲病,，此次研究人員則發(fā)現(xiàn)了它的抗癌功能。另一個發(fā)現(xiàn)是,，免疫抑制劑西羅莫司可以用來抑制白血病細(xì)胞的抗藥性,，因此可以作為治療抗藥性白血病的候選藥物之一。
美國《科學(xué)》雜志２９日刊登的一項(xiàng)研究稱,，美國研究人員新建立的一個“藥物數(shù)據(jù)庫”有望進(jìn)一步研制成一種醫(yī)用網(wǎng)絡(luò)搜索工具,，幫助人們便捷地找到治病良藥,。這種工具的工作原理和著名網(wǎng)絡(luò)搜索引擎“谷歌”（Google）類似。操作者只需“舉手”之勞,，在電腦中輸入具體病癥名稱,，然后輕點(diǎn)鼠標(biāo)，就可迅速從數(shù)據(jù)庫中搜尋到最匹配的藥,。
科學(xué)家們認(rèn)為,，這一發(fā)明將給醫(yī)學(xué)研究和制藥行業(yè)帶來變革。
“聯(lián)系圖”
這項(xiàng)研究由美國麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)下屬的布羅德研究所完成,。研究人員托德·戈盧布說,，研究成果被叫做“聯(lián)系圖”，因?yàn)樗軒椭藗儼迅鞣N病癥和對應(yīng)藥物聯(lián)系起來,。
“聯(lián)系圖”實(shí)際上是一個存儲大量藥物資料和病理信息的數(shù)據(jù)庫，目前里面的數(shù)據(jù)還很有限,，只是未來搜索引擎的一個雛形,。
戈盧布說，‘聯(lián)系圖’操作起來和‘谷歌’差不多,，使用者只需要在電腦中輸入病癥作為搜索關(guān)鍵詞,，然后點(diǎn)擊“搜索”鍵，就能找到治療這種疾病的藥物,。唯一和“谷歌”不同的是,，“聯(lián)系圖”搜索的結(jié)果僅限于“藥物和疾病之間的對應(yīng)關(guān)系”。
戈盧布解釋說,，由于藥物說明和病癥描述分別使用完全不同的科學(xué)術(shù)語,，有時候的確很難判斷什么藥對什么病有效。而有了“聯(lián)系圖”,，今后這種問題可輕松解決,。
研究報(bào)告的第一作者、布羅德研究所高級研究員賈斯廷·蘭姆說,，“聯(lián)系圖”數(shù)據(jù)庫內(nèi)迄今已有１６０多種藥物的資料,，下一步研究人員計(jì)劃輸入１４００多種通過國家審批的藥物信息，而最終目標(biāo)是囊括所有藥物,。
“基因痕跡”
“聯(lián)系圖”的原理是基于藥物分子能對人體細(xì)胞產(chǎn)生作用,，在基因上留下“痕跡”，科學(xué)家們把這種作用叫做藥物的“基因痕跡”,。
另一方面,，病體細(xì)胞的基因和健康細(xì)胞的基因活躍程度不同，也表現(xiàn)出獨(dú)有的基因特征,。
因此,，每一種藥物都有自己的“基因痕跡”，而病體細(xì)胞也有自己的基因特征，如果“基因痕跡”和基因特征匹配,，就說明這種藥物可能對這種疾病有療效,。
研究人員說，科學(xué)研究已經(jīng)揭示了１６０多種藥物分子對病體細(xì)胞產(chǎn)生的“基因痕跡”,，并把這些“基因痕跡”儲存在了“聯(lián)系圖”里,。
蘭姆稱贊“聯(lián)系圖”在科學(xué)界是一個“有力的工具”。在所有藥品的“基因痕跡”都被輸入后,，“聯(lián)系圖”將成為醫(yī)生的有力助手,，幫助他們輕松便捷地找到治療各種病癥的藥方。
?。ㄐ?biāo)題）初見成效
蘭姆說,，“聯(lián)系圖”的最大作用是在基因水平上揭示“藥物分子如何治病”，因此,，它不僅可以用來模擬預(yù)測一些新藥物的治療效果,，還可以分析已有藥物是否具有新功能，能否治療其他疾病,。
研究人員報(bào)告說,，他們利用“聯(lián)系圖”的雛形已經(jīng)成功取得兩個實(shí)用成果。他們發(fā)現(xiàn)從植物中提取的苦味劑“葛杜寧”對治療前列腺癌有一定效果,。他們還發(fā)現(xiàn),，一種叫做“雷帕霉素”的藥能抵制白血病細(xì)胞的抗藥性，因此可以作為治療抗藥性白血病的候選藥物之一,。
布羅德研究所的主任埃里克·蘭德說：“盡管‘聯(lián)系圖’目前僅限于儲存藥物信息,，但這種技術(shù)今后可以全面應(yīng)用到人體生物學(xué)領(lǐng)域的各個方面。”
聯(lián)通圖
This research effort aims to generate a detailed map that links gene patterns associated with disease to corresponding patterns produced by drug candidates and a variety of genetic manipulations. The Connectivity Map is the most comprehensive effort yet for using genomics in a drug-discovery framework. To build a Connectivity Map, the Broad brings together molecular biologists, genomics specialists, computational scientists, pharmacologists, chemists and chemical biologists, as well as expertise from across the breadth and depth of medicine.
One of the Connectivity Map's unique features is that it allows researchers to screen compounds against genomewide disease signatures, rather than a pre-selected set of target genes. Drugs are paired with diseases using sophisticated pattern-matching methods with a high level of resolution and specificity.
