代谢组学在个性化医疗的作用
测量的全补小分子(代谢物)可以提供重要的洞察一个人的健康状况。代谢物的测定也是最近的主题建立KI核心设施小分子质谱(KI-SMMS)。我们跟克雷格·惠洛克,新成立单位综合代谢组学在环境医学研究所(IMM),对代谢组学在个性化医疗的作用。
代谢组学是什么?
组学技术被证明是非常深刻的生物医bob88体育平台登录学研究从阐明基本机械的生物学应用在精密医学。代谢组学是一个新的组学方法和在许多方面仍在发展中。简洁地说,代谢组学是研究小分子的全补(代谢物)中发现的个体(或任何生物)。人类代谢组是复杂的,大小估计变化很大,达到超过100万分子相比,15000 ~ 21000蛋白质编码基因和基因产物,这是由4个基地或20种氨基酸,分别。这化学多样性呈现代谢物分析衡量相对于其他组学技术挑战。
代谢组学数据如何使用医学领域的今天好吗?
代谢组学提供了一个实时的生化指标的生理状态(metabotypes),反映了集成遗传和环境相互作用的,以及治疗反应,使其适合的分子特征个体的当前和未来的健康状态。许多复杂的疾病,如哮喘、糖尿病、类风湿性关节炎、和精神疾病引起的而不是一个由多个基因与环境因素的变化。正因为如此,很难理解他们如何共同引起的疾病。基因信息仅仅只是这一过程的一部分。代谢物可以提供分子增加分辨率检测疾病和重要的是反映了当前正在进行的生理过程在一个individual-including从基因组到你的午餐。这使得一个非常强大的技术来测量一个人的个性化的健康状况,因此个性化医疗方法的一个重要组成部分。代谢组学被称为21世纪的听诊器。
你应用这些技术在你的实验室吗?
我们的工作侧重于了解阻塞性肺疾病的分子基础,重点哮喘和慢性阻塞性肺病。据世界卫生组织统计,全球估计有3.39亿人有哮喘,这是工业化国家最常见的慢性疾病之一。鉴于哮喘的异质性,我们使用代谢组学来识别特定疾病的形式(表型)。这个概念的具体类型哮喘个体将反映在其代谢物。我们的主要应用是在试图确定个人将如何应对新免疫疗法治疗。这些抗体类生物制剂可有效治疗严重的哮喘,但并不是每个人都能对一个给定的治疗。因此我们试图使用一个个人metabotype分层成反应无治疗策略,所谓的个性化医疗的方法。这样做的优势提高病人护理的质量,同时降低医疗成本。作为这些努力的一部分,我最近被任命为主席的复杂疾病基因组医学瑞典为了给瑞典带来代谢组学的医疗保健系统。
你最近共同撰写数篇论文在代谢组学和哮喘。简单地说,给我们最主要的亮点。
是的的确,过去一年对我们的但卓有成效的论文真的反映了好几年的累积努力,许多人在实验室。我们的一个主要的研究结果发表在自然医学研究了一群的代谢物> 14000人,发现长期使用的吸入糖皮质激素治疗对哮喘控制的标准,导致肾上腺抑制。这些发现导致了可行的结论,个人在更高的剂量吸入类固醇肾上腺功能应该进行常规筛查。一个相关的发现发表在了欧洲呼吸杂志利用代谢组学发现口服皮质类固醇(OCS)治疗哮喘患者也导致了广泛的代谢扰动;然而,肉碱代谢被发现在严重的哮喘病患者独立OCS系统表达下调。这些发现表明,碱变化反映了代谢缺陷补救与标准治疗的哮喘(ICS或OCS),基础代谢的改变表明,肉碱代谢是一个潜在的治疗哮喘管理的目标。我们也发表了大量的文章美国呼吸和重症监护医学杂志》上与合作者,代谢组学用于识别多个metabotypes疾病,表明有明显的个人治疗的哮喘(endotypes)以及肥大细胞激活的基因签名允许严重哮喘表型的检测这些集体努力导致的邀请写一个方法文章在呼吸系统药物代谢组学的应用欧洲呼吸杂志。
你的研究的下一步是什么?
缺乏分层诊断意味着哮喘治疗通常是通过试错的方法和规定有大量需要识别个人endotypes。我们刚收到一个3米克朗从瑞典心肺基金会的资助(Hjart-Lungfonden),我们将继续我们的努力来定义哮喘的分子基础,然后使用代谢组学鉴定组织反应的哮喘患者最好的治疗。我们正在与几位合作者表现介入与不同的生物治疗研究。我们现在使用代谢组学调查我们可以预测一个人是否对一个给定的反应治疗。它是一个函数得到正确的治疗在正确的时间正确的病人。
我们最近创办了卡罗林斯卡学院小分子质谱核心设施(KI-SMMS)位于环境医学研究所(IMM)斯德哥尔摩KI和地区的支持。我们的愿景是,这个新设施将加强研究KI通过小分子质谱和代谢组学现成KI和斯德哥尔摩地区研究社区。这些努力与水域公司合作,这是战略位于KI校园。近期的事态发展在斯德哥尔摩KI和该地区是非常令人兴奋且代表一个伟大的机会,加强技术开发的例如SciLifeLab个性化医疗的进步。代谢组学将是未来的一个重要因素。
当我们执行的研究是很重要的,我们的发现关键利益相关者包括患者的沟通和政策制定者改变是至关重要的影响。在这种能力,我当前的科学主任欧洲呼吸学会同欧盟的关系,与欧洲议会的成员,我们的工作是基于立法的最佳科学减少并最终防止呼吸道疾病的发病率。这可以说是最有效的组成部分,我的研究当然最有益。
进一步探索
斯泰西n Reinke et al,代谢组学在肺medicine-extracting最从你的数据,欧洲呼吸杂志(2022)。DOI: 10.1183/13993003.00102 -2022
斯泰西n Reinke et al,尿metabotype严重哮喘的证据减少肉碱代谢独立U-BIOPRED口服皮质类固醇治疗的研究中,欧洲呼吸杂志(2021)。DOI: 10.1183/13993003.01733 -2021
当归Tiotiu et al,协会的微分与粒细胞肥大细胞激活炎症严重的哮喘,美国呼吸和重症监护医学杂志》上(2021)。DOI: 10.1164 / rccm.202102 - 0355摄氏度
雷切尔凯利et al, Metabo-Endotypes哮喘揭示肺功能的差异:在两组TOPMed发现和验证,美国呼吸和重症监护医学杂志》上(2021)。DOI: 10.1164 / rccm.202105 - 1268摄氏度
