研究确定了制药与癫痫脑基因网络

一项新的研究发现了一种基因控制网络,在大脑中,当中断,造成癫痫;结果还预测,一个已知的抗癫痫药物的作用机理是恢复网络的功能。这一发现不仅提供了一种新的目标为开发的抗癫痫药物,但原网络生物学的方法开发的团队可以提供更快、更便宜的方式加速新候选药物的发现是有效的治疗疾病。

该研究发表在《华尔街日报》2016年12月13日基因组生物学和由副教授Enrico Petretto计算生物学中心的Duke-NUS医学院(Duke-NUS)在新加坡和伦敦帝国理工学院合作。

癫痫是一种常见和严重的神经紊乱困扰很多人,和特点是倾向于重复,无缘无故的发作。虽然许多的抗癫痫治疗已被发现,三分之一的癫痫患者还患有癫痫。因此,寻找有效的治疗方法和治疗仍在进行中。识别新的抗癫痫药物的研究很大程度上是不成功的,因为当前广泛采用的针对one-gene-at-the-time过程,寻找合适的目标和发展新药,是非常缓慢的和昂贵的。

协会Petretto教授的实验室开发了一种联网生物学的方法来识别网络背后的基因在大脑中患常见和罕见的癫痫的风险。的方法确定了整个通道,网络可以研究基因和疾病的过程。最重要的是该方法可用来预测如何操纵disease-networks用药物返回到健康状态。

使用大脑健康受试者的样本,Assoc Petretto教授的团队构建基因网络,表达了人类的大脑。然后,使用大型数据库的突变和基因有关癫痫,他们发现了一个基因网络与罕见和常见形式的癫痫。这种“epileptic-network”包含了320个基因,叫做M30。这个网络是一个未知的收敛机制调节对癫痫广泛。

癫痫的研究小组在小鼠模型分析表明,M30的下调或中断导致癫痫的表现。为了证实这一点,团队使用的计算方法,基于“联网生物学”,利用公共数据资源来预测药物的效果和小分子在网络上恢复epileptic-network到健康状态。丙戊酸的影响,常用的抗癫痫药物,恢复M30健康被确认在这个过程。其他新药也发现,这可能是代理结合丙戊酸。

研究结果表明,针对M30的epileptic-network结合药物治疗癫痫的可能是一个可行的战略。

“就像一个机械师谁能预测如何修复或重建一套损坏或故障的高度相互关联的齿轮在一辆车,我的小组使用一种“联网生物学”的方式来确定相互关联的基因在大脑和其他器官,可能在疾病特异表达。然后,我们预测这些基因可以针对恢复功能正常的健康状态,”Petretto教授协会解释说。

“我们的方法允许我们识别与癫痫相关的网络,并提供一个令人信服的理论水平通过预测一个已知的抗癫痫药物针对网络。我们能够这样做的几个月只使用公开可用的数据,而一个典型的努力识别的抗癫痫药物通常需要数年时间。”

的下一步Assoc Petretto教授利用他的小说“联网生物学”方法对新药的发现特定形式的癫痫和其他无法治愈的神经精神障碍。这将使他的团队在大范围内利用他们的方法可以检测和识别新的潜在的有效药物,在临床设置。