Используя простой геном, исследователи приближают персонализированную медицину к реальности

Исследователи из Колумбийского университета разработали статистический метод, точно предсказывающий, как организм отреагирует на десятки широко используемых лекарств. Это достижение приближает медицинскую науку к эре персонализированной медицины, когда врачи смогут назначать лечение на основе генома конкретного пациента.

В исследовании, опубликованном в Molecular Systems Biology, использовались дрожжи как модельная система. В отличие от многих других работ в области геномной медицины, фокусирующихся только на ДНК, это исследование опиралось на комбинацию данных ДНК и РНК для предсказания лекарственной устойчивости у дрожжей и идентификации генов, которые её вызывают.

Исследователи начали с набора данных о том, насколько хорошо или плохо 104 штамма дрожжей росли в присутствии 94 химических веществ (лекарств). Для каждого штамма были известны геномная последовательность и профиль экспрессии генов. После идентификации генов, ответственных за вариативность между штаммами, команда создала компьютерную функцию для определения, какие генетические особенности коррелируют с устойчивостью к каждому препарату.

Их программа Camelot точно предсказала, насколько хорошо или плохо дрожжи будут расти в присутствии 87 из 94 препаратов. Для проверки результатов учёные вернулись в лабораторию и генетически модифицировали дрожжи, удалив гены, идентифицированные как вызывающие лекарственную устойчивость. При повторном воздействии препаратов эти штаммы потеряли устойчивость, как и предсказывала модель.

Это исследование демонстрирует принципиальную возможность и путь к разработке персонализированной медицины, где лечение и дозировка будут подбираться индивидуально с минимальными побочными эффектами.