211service.com
Cellen als circuits
Bron: Effat Emamian en Ali Abdi
Verwacht werd dat de kaart van het menselijk genoom een revolutie zou ontketenen in de ontdekking van geneesmiddelen. Maar het gedrag van cellen wordt bepaald door de interacties van honderden verschillende eiwitten in zogenaamde signaalroutes, en uitzoeken welke interacties misgaan bij ziekte is veel moeilijker gebleken dan mensen dachten.
Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van januari 2009
- Zie de rest van het nummer
- Abonneren
Nu heeft een onderzoek onder leiding van wetenschappers verbonden aan het New Jersey Institute of Technology (NJIT) circuitanalyse gebruikt om de moleculen te identificeren die de grootste rol spelen in de signaalroutes van cellen. De onderzoekers zijn van mening dat hun werk medicijnonderzoekers tijd en geld kan besparen door veelbelovende medicijndoelen te identificeren.
Het bovenstaande diagram vertegenwoordigt slechts de helft van een route die de productie reguleert van een molecuul genaamd CREB (rood), dat betrokken is bij geheugenvorming. Het pad wordt weergegeven als een reeks logische poorten, de basiselementen van digitale circuits. Een OR-poort produceert bijvoorbeeld een output als deze een van zijn inputs ontvangt: hier betekent dat dat een van de twee moleculen de productie van het volgende molecuul in de route regelt. Hoewel elke stap in het traject goed is bestudeerd in biologielaboratoria, biedt het diagram een kwantitatieve aankoop op het netwerk als geheel.
Eén molecuul in dit netwerk, PP2B (blauw), wordt onderzocht als doelwit voor medicijnen tegen schizofrenie. Maar de analyse van de onderzoekers laat zien dat PP2B minder belangrijk is voor CREB-regulatie dan P/Q-type calciumkanalen (oranje). PP2B speelt een rol in veel andere routes, dus als u erop gericht bent, kan dit ongelukkige bijwerkingen hebben. Calciumkanalen zijn het doelwit van geneesmiddelen die al zijn goedgekeurd voor andere aandoeningen, dus ze kunnen ook een veiliger doelwit zijn voor medicijnen tegen schizofrenie.
De onderzoekers pasten hun benadering toe op drie verschillende signaalroutes en hun voorspellingen kwamen overeen met de experimentele resultaten. Effat Emamian, die het onderzoek leidde, heeft een bedrijf opgericht dat signaalroute-analyses op de markt brengt aan farmaceutische bedrijven.