Чому ліки можуть по-різному впливати на всіх
Ліки не однаково ефективні для всіх людей. Певною мірою це пов’язано з тим, що люди по-різному поглинають активну речовину у своєму тілі. Чи це головна причина індивідуальних відмінностей, чи одна з багатьох причин, поки що навряд чи досліджено. Зараз дослідники використовують системну біологію, протеоміку та методи метаболоміки, щоб пролити світло на цю тему.
Цюріх/Швейцарія - За допомогою детальних вимірювань білків та продуктів метаболізму в експериментах на культурі клітин дослідники групи Руді Аберсолд, професор системної біології в ETH в Цюріху, змогли показати, що індивідуальні відмінності в ефектах не можуть бути пов’язані з одним фактором або кількома факторами. Швидше, дослідники виявили велику кількість малих молекулярних відмінностей, які в сукупності спричиняють великі розбіжності.
Дія ліків розглядається на прикладі препаратів, що знижують рівень холестерину
Дослідники вивчили відмінності в ефектах, заснованих на регуляції холестерину в чотирьох різних клітинних лініях людини. Вони проаналізували, наскільки клітини по-різному реагують на різні ліки, що впливають на баланс холестерину. У співпраці з професором ETH Уве Зауером вчені використовували системну біологію, протеоміку та методи метаболоміки: вони вимірювали та порівнювали концентрації дуже великої кількості різних білків та продуктів метаболізму в клітинах у певний час.
Було встановлено, що кожна з клітинних ліній по-різному реагувала на препарати. "Однак не так - як можна було очікувати - одна клітинна лінія просто поглинає більше активної речовини, ніж інша, або що одна клітина не має центрального регуляторного механізму, який присутній в іншій", - говорить Пітер Блаттманн, Postdoc групи Aebersold і перший автор дослідження. Натомість вчені змогли продемонструвати, що багато ферментів та багато складних шляхів біохімічної реакції клітини разом сприяють різниці.
Застосування в медицині раку
"Наші результати дають зрозуміти, що для дослідження індивідуальних відмінностей ефектів недостатньо виміряти всмоктування препарату в клітину, як це часто робили до цього часу", - говорить Блаттманн. "Це сприймає загальний погляд, і ми також повинні розглянути і спробувати зрозуміти набагато складніші процеси, що відбуваються в клітинах, включаючи використання комп’ютерних моделей того, як ми це робимо у своїй роботі".
З медицини раку відомі навіть більш виражені індивідуальні відмінності, ніж у дії ліків, що знижують холестерин. Особливо серед більш сучасних препаратів є ті, які добре працюють лише з невеликою групою пацієнтів. "За допомогою системного біологічного підходу, подібного до того, який ми використовували в нашому дослідженні, можна також спробувати передбачити, які пацієнти реагуватимуть на препарат від раку, а які ні", - говорить Блаттманн.
Оригінальна публікація: Blattmann P, Henriques D, Zimmermann M, Frommelt F, Sauer U, Saez-Rodriguez J, Aebersold R: Системна фармакологічна дисекція регуляції холестерину виявляє детермінанти великої фармакодинамічної мінливості між клітинними лініями. Cell Systems 2017, doi: 10.1016/j.cels.2017.11.002
* Лікар. Ф. Бергамін: ETH Цюріх, 8092 Цюріх/Швейцарія
Замикається транспортна система для молекул