تجزیه و تحلیل شبکه های بیولوژیکی به توضیح پیچیدگی مولتیپل اسکلروزیس کمک می کند _اخبار روانشناسی جزیره ذهن

تحقیقات بین المللی به رهبری دپارتمان پزشکی و علوم زیستی (MELIS) ​​در دانشگاه پمپئو فابرا، با همکاری بیمارستان دل مار، کلینیک بیمارستان، Charité – دانشگاه پزشکی برلین، و دانشگاه های اسلو و جنوا، یک زیست شناسی محاسباتی ایجاد کرده است. ابزار، بر اساس تجزیه و تحلیل شبکه چند سطحی، برای دستیابی به یک چشم انداز یکپارچه از مولتیپل اسکلروزیس. از این ابزار می توان برای مطالعه سایر بیماری های پیچیده مانند انواع زوال عقل استفاده کرد.

مولتیپل اسکلروزیس یک بیماری خود ایمنی با علت ناشناخته است که زمانی رخ می دهد که سیستم ایمنی به مغز و نخاع حمله می کند. این بیماری پیچیده ای است که تشخیص آن همیشه آسان نیست و طیف وسیعی از مقیاس های بیولوژیکی را شامل می شود، از ژن ها و پروتئین ها گرفته تا سلول ها و بافت ها که از کل ارگانیسم عبور می کند.

علائم مولتیپل اسکلروزیس در بین بیماران متفاوت است، اما شایع‌ترین آنها از مشکلات بینایی، آستنی، مشکل در راه رفتن و حفظ تعادل تا بی‌حسی یا ضعف در بازوها و پاها است. همه آنها می توانند ظاهر شوند و ناپدید شوند یا در طول زمان باقی بمانند.

این مطالعه امروز در مجله منتشر شد زیست شناسی محاسباتی پلوس یک تجزیه و تحلیل شبکه چند سطحی از داده های مولتیومیک (ژنومیک، فسفوپروتئومیک و سیتومی)، تصاویر مغز و شبکیه و داده های بالینی 328 بیمار مبتلا به مولتیپل اسکلروزیس و 90 فرد سالم انجام داده است. این یکی از اولین مطالعات تا به امروز است که به طور همزمان داده ها را از مقیاس های بسیار متفاوت تجزیه و تحلیل می کند و همه چیز را از ژن ها گرفته تا کل ارگانیسم را پوشش می دهد. بنابراین، ابزار جدید به ما اجازه می دهد تا پیچیدگی بیماری های مزمن را درک کنیم.

“در این مطالعه ما پنج سطح را به طور همزمان تجزیه و تحلیل کرده ایم: ژن ها، پروتئین ها، سلول ها، بخش هایی از مغز و رفتار. نزدیکی عناصر هر سطح در هر فرد، ارتباط بین عناصر در هر سطح و بین سطوح و سطوح را تعیین کرده است. از طریق دینامیک بولی با در نظر گرفتن فعال یا غیرفعال بودن هر عنصر و ایجاد اختلالات در سیستم، عناصر شبکه را نوسان کرده‌ایم، بنابراین، موفق شده‌ایم تشخیص دهیم که کدام عناصر از سطوح مختلف در ارتباط هستند. جوردی گارسیا اوجالوو، استاد زیست شناسی سیستم ها و مدیر آزمایشگاه زیست شناسی سیستم های دینامیکی در بخش پزشکی و علوم زیستی UPF می گوید.

وی ادامه داد: در بیماری‌های پیچیده، مانند جامعه، بسیاری از اتفاقات به یکباره روی می‌دهند و در مقیاس‌های مختلف و در طول زمان این کار را انجام می‌دهند، بنابراین، برای انسان، محقق و پزشک، تجسم آن در صورتی که با استفاده از این انواع نباشد، دشوار است. پابلو ویلوسلادا، دانشیار دپارتمان پزشکی و علوم زیستی UPF، مدیر برنامه علوم اعصاب مؤسسه تحقیقاتی بیمارستان دل مار و رئیس خدمات مغز و اعصاب می گوید: «از ابزارهایی که به ما امکان می دهد عناصر مرتبط را تشخیص داده و شناسایی کنیم. بیمارستان دل مار، که به همراه گارسیا اوجالوو این مطالعه را رهبری کردند.

به لطف ظرفیت عظیم شبکه‌ها برای ساده‌سازی داده‌های پیچیده، آنها توانسته‌اند همبستگی بین پروتئین MK03 را که قبلاً با بیماری ام اس مرتبط بود، با تعداد کل سلول‌های T، سلول‌های سیستم ایمنی که به مبارزه با عفونت‌ها کمک می‌کنند، و ضخامت آن آشکار کنند. لایه‌ای از رشته‌های عصبی شبکیه و آزمایش راه رفتن زمان‌بندی‌شده، که زمان لازم برای راه رفتن ۷.۵ متری بیمار را در سریع‌ترین زمان ممکن اندازه‌گیری می‌کند.

اگرچه اندازه مطالعه اجازه اعتبار استفاده از این همبستگی را به عنوان یک نشانگر زیستی برای تشخیص و احتمالاً درمان مولتیپل اسکلروزیس نمی دهد، اما امکان دید یکپارچه از این سیستم پیچیده را فراهم کرده است و ارتباط بین چهار مقیاس بیولوژیکی را نشان می دهد: پروتئین ها، سلول ها، بافت ها. و رفتار

“در بیماری های پیچیده، داشتن نشانگرهای زیستی ژنتیکی بسیار دشوار است. آنها اغلب توسط ژن های متعدد تعیین می شوند و “صدای پس زمینه” زیادی وجود دارد. گارسیا اوجالوو می افزاید: به یکدیگر، نشانه ای از وجود این بیماری داریم.

“در مولتیپل اسکلروزیس باید پازلی بسازیم که جنبه‌های آن را کم و بیش بتوانیم بسازیم. ما کاملاً در تاریکی نیستیم، به همین دلیل است که از زیست‌شناسی سیستم‌ها استفاده می‌کنیم، که ما را از روابط مربوطه بین عناصر آگاه می‌کند تا پازل درست شود. ویلوسلادا در پایان می‌گوید: منسجم، مناسب است و یاد می‌گیریم. و هنگامی که بدانیم این بیماری چگونه کار می‌کند، می‌توانیم نحوه مقابله با آن را دریابیم.»

این ابزار مبتنی بر رابطه بین زیست شناسی پایه و پزشکی کاربردی می تواند برای مطالعه سایر بیماری های پیچیده مانند آلزایمر و سایر انواع زوال عقل به کار رود.

https://www.sciencedaily.com/releases/2024/02/240208142436.htm

ممکنه براتون جالب باشه که...

پست های محبوب

دیدگاهتان را بنویسید