A la recherche de nouvelles thérapies, l'équipe médecin-chercheur déverrouille des informations cachées dans le génome humain

Admin Septembre 15, 2015 Santé 127 0
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Le travail du biologiste moléculaire Joseph M. Miano, Ph.D., et médicale Craig Benson, MD, semble un monde à part: Miano aide tête l'Institut de recherche cardiovasculaire Aab et Benson est résident en chef du programme de médecine interne et de pédiatrie combinée tous » Université de Rochester Medical Center. Bien que la probabilité de leur cheminement de carrière passage à niveau était très peu probable, l'enthousiasme partagé, intense curiosité et un peu de travail de détective a conduit à une collaboration unique et de nouvelles informations importantes sur le fonctionnement interne du génome humain.

Ensemble, Miano et Benson ont créé un modèle de ressource qui non seulement identifier, mais décrit également la fonction de certains des mutations les plus fréquentes dans le génome humain. À une époque où la recherche reliant des mutations génétiques dans le risque de maladie est en plein essor - un résultat du séquençage du génome humain au début des années 2000 - l'équipe médecin-chercheur poursuit ce qu'ils pensent est un chemin encore plus important: Ils sont remis comme certaines mutations fonctionnent réellement, toute information qu'ils peuvent aider à guider le développement de nouvelles options de prévention et de traitement.

"Il est important de savoir quand quelqu'un est à risque de la maladie, mais cette information ne explique pas le mécanisme de la maladie ou de donner une vision claire de ce que nous pourrions être en mesure de faire de la thérapie pour les patients», a déclaré Benson, auteur de la nouvelle étude publiée dans Physiological Genomics. «Notre objectif est d'aider les scientifiques à comprendre ce qui se passe au niveau moléculaire afin de déterminer la meilleure façon de guérir le potentiel de la maladie. En tant que clinicien, ce est la chose la plus important pour moi de comprendre comment nous pouvons améliorer les soins aux patients. "


Benson, qui est venu à Rochester pour l'école de médecine en 2003, il est resté pendant une résidence de médecine-pédiatrie et a participé dans le programme de recherche de la piste, ce qui lui a permis un peu de temps pour effectuer des recherches. Avec un diplôme en systèmes de gestion et d'information avec les ordinateurs et titulaire d'une maîtrise en informatique de la santé, il était désireux d'étudier la bioinformatique et de la génomique. Je ne sais pas par où commencer, étant donné vaste entreprise de recherche du Centre médical, a lancé une vaste recherche interne pour trouver un programme ou d'une personne de poursuivre.

Miano, un «gène de l'athlète" qui se décrit dont se concentre sur le laboratoire de recherche et de décrire les informations cachées dans le génome humain, a surgi dans la recherche. À juste titre, il était un grand besoin de quelqu'un avec une formation en informatique à parcourir les bases de données complètes de l'information sur le génome de l'aider à faire avancer ses recherches. Pendant des années Miano a voulu créer la base de données la paire a récemment présenté, mais ce ne est que Benson se approcha de lui que l'idée de vraiment décoller.

"Pour Craig, un jeune résident, me rejoindre et dire, 'je me soucie et avoir les compétences nécessaires,' était une grande bénédiction», a déclaré Miano, professeur à l'École de médecine et de dentisterie pour les 11 dernières années. "Bien que nous ne voyons pas des partenariats de ce genre tous les jours, est une très belle collaboration que je espère l'Université peut se répliquer plus à l'avenir."

Une fois connecté, la paire aiguisé dans sur les mutations dans le génome humain qui affectent une combinaison critique "clé" que les scientifiques croient est responsable de la mise sous tension ou hors tension une large gamme de gènes qui créent un grand nombre de protéines que nous sommes faits. Lorsque le "verrouiller" - un segment d'ADN connu comme la boîte de CArG - et la "clé" - une protéine appelée SRF - se réunir ou se lient, ils déverrouiller la capacité d'une cellule pour activer un gène.

Bien qu'il existe des milliers de serrure génétique et combinaisons de touches qui se transforment gènes ou désactiver, les auteurs ont choisi d'étudier ce notamment parce que, selon Miano, est absolument vital pour la vie. "Il se trouve dans tous les organes, du cœur et les yeux, la peau et les os. Des études suggèrent qu'il peut réguler jusqu'à 20 pour cent de nos gènes dans la création de protéines, ce qui est une grande collection de gènes."

Benson a conduit le premier segment de l'étude, d'identifier où la clé se trouve dans la grande partie du génome que les scientifiques connaissent le moins - 98,5 pour cent qui ne crée pas de protéines. A développé un programme d'ordinateur et, en utilisant une base de données accessible au public découlant du projet du génome humain, la numérisation d'environ cinq pour cent du génome pour les serrures. Une fois identifiés ces sites - plus de 8000 - a créé un programme similaire à la découverte de mutations au sein de ces blocs. En dernière analyse, a trouvé 115 sites contenant des mutations.

Ensuite, Miano est intervenu pour analyser comment ces mutations affectent la clé. Expériences dans son laboratoire utilisant des cellules humaines ont montré que lorsqu'une mutation est présente, la serrure et la clé est faible; ne vont pas ensemble ou lier ainsi que quand il est dépourvu de mutations. Bien que non étudié l'expression des gènes, les auteurs concluent que bloc et un changement fondamental qui a modifié la façon dont fortement un gène est activée ou réprimée, ce qui pourrait influencer la maladie.

«Nos résultats sont importants parce que si un scientifique découvre que l'une des mutations nous identifiés et testés est liée à une maladie particulière, notre base de données fournit immédiatement une compréhension plus profonde de la mutation, puis une fenêtre dans laquelle la maladie peut se passer" Miano noté.

Miano et Benson ne savent pas du tout les maladies causées par des mutations encore identifiés, mais Benson se trouve que certaines des mutations sont liées à des conditions telles que le diabète de type 2, les maladies coronariennes et d'AVC ischémique. D'autres études sont nécessaires pour déterminer si et comment les mutations jouent un rôle.

Les deux prévoient de continuer leur travail ensemble, même lorsque Benson commence un programme de bourses de cardiologie à Harvard l'année prochaine. Ils attribuent leur partenariat réussi pour une passion commune pour la recherche, la flexibilité et la compréhension.

«Joe a reconnu et apprécié les limites que je ai eu à prendre sur cette recherche, parce que ma responsabilité première était comme un médecin. Il savait que je ne pouvais pas être dans le laboratoire chaque jour, mais en même temps il savait que je étais occupé," Saïd Benson, qui a passé les quatre dernières années de pratique au Centre médical Culver, qui fait partie du Centre universitaire pour les soins primaires. "Les médecins de mon programme étaient également très encourageant quand il est venu à ma recherche,. Je ne pouvais pas imaginer essayer de le faire sans leur soutien"

Les travaux en cours a été financé par l'Institut National Heart Lung and Blood aux Instituts nationaux de la santé. En plus de Miano et Benson, Qian Zhou, WB, MS et Xiaochun Long, Ph.D., de les Labs Miano a contribué à la recherche.

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