Транскриптомика и протеомика сна и бодрствования

Весьма интересны изменения в транскриптоме при сне, при бодрствовании, при лишении сна и при ходьбе. Полагается, что этот подход может быть перспективным для решения проблем, связанных с бессонницей (99).

Клиническая метаболомика

Метаболомика — построение глобального профиля концентрации всех метаболитов в данном образце. Основное направление работ — выявление метаболических изменений, характерных для инициации патологий и ее динамики, для закономерностей ответа метаболизма на терапию. Основные патологии, находящиеся в фокусе метаболомики — метаболический синдром, диабет, сердечно-сосудистые заболевания, патологии печени. Метаболомика основана на применении спектроскопии протонного ядерного магнитного резонанса в сочетании с компьютерным анализом распознавания образов. Распознавание образов (паттернов) мультиплетной структуры спектров ЯМР — это новый инструмент изучения структуры и свойств органических соединений. Для лабораторной диагностики определяющее значение имеют спектры протонного ядерного магнитного резонанса сыворотки, спинномозговой жидкости и мочи (100−103). Метаболомика уже показала высокую эффективность при обнаружении врожденных и наследственных нарушений метаболизма, нарушений метаболизма, вызванных эндогенными и экзогенными факторами, при трансплантациях (до и после), при изучении токсичности лекарственных препаратов (токсикогеномика), реакций организма на лекарственные препараты (фармакогеномика), при определении индивидуальных особенностей реакции организма на различные пищевые продукты (нутриномика) (104).

Но как осмысливать данные метаболомики? Как и в какой степени соотносить полученные данные со сложнейшей общей картиной метаболизма человека? В начале 2007 года сообщено о создании базы данных и компьютерной модели, в которых впервые представлены все биохимические реакции, происходящие в организме человека и связи активностей всех генов с обменом веществ и последующей выработкой соответствующих белков, ферментов и метаболитов. Разумеется, карты отдельных метаболических циклов существовали и раньше, однако такая работа по глобальному обобщению проделана впервые. База данных, которая теперь будет постоянно пополняться, сегодня включает 3300 различных химических реакций. Для этого пришлось просмотреть около 1500 книг и огромное число научных статей, причем без помощи компьютера, поскольку глубина анализа составляла 50 лет, а тогда электронных публикаций еще не было. Биохимические реакции и их взаимосвязи описаны для каждого типа клеток организма. В компьютерную модель можно вводить различные исходные данные и на выходе получать результаты в виде концентрации тех или иных веществ. Для испытания системы были использованы 288 различных ситуаций, в частности, синтезы тестостерона и эстрогена, а также метаболизм жиров, поступающих в организм с пищей. Модель имеет общий характер, и сегодня использовать ее с учетом особенностей индивидов пока непросто (105).