Высокие или низкие концентрации инсулина активируют различные сигнальные пути клеток в соответствии с новым научным методом, который объединяет данные из нескольких баз данных и крупномасштабных лабораторных экспериментов. Этот продолжающийся исследовательский проект может помочь раскрыть лучшие подходы к пониманию причин и потенциальных методов лечения диабета 2 типа.
У ученых уже есть методы, позволяющие понять все гены (геномика), белки (протеомика) или метаболиты (метаболомика) внутри клетки, но не все эти разные типы молекул одновременно. Исследователи из Токийского университета выступают пионерами в новом подходе к трансомике, который объединяет все эти ранее отдельные области – различные "омики – чтобы понять взаимодействия между молекулами внутри клеток всесторонним и очень подробным образом.
"Наши результаты выглядят почти как карта метро. Каждая молекула, на которую инсулин влияет прямо или косвенно, подобна станции. Но карта не очень полезна, если вы не знаете маршрут. Наш метод объединяет информацию из базы данных с новыми экспериментальными данными, чтобы показать, как различные станции или молекулы соединяются после получения сигнала инсулина," сказал профессор Шинья Курода.
Профессор Шинья Курода является пионером в области трансомики с тех пор, как эта область начала появляться примерно в 2013 году. Исследователь проекта Кентаро Кавата является первым автором недавней статьи и завершил исследование в рамках своей докторантуры.
Курода и его команда интересуются, как клетки посылают сигналы для управления своими внутренними процессами, особенно как эти сигналы меняются в течение дня. Инсулин – это высокодинамичная молекула и гормон, который помогает контролировать, как организм превращает сахар из пищи в энергию. Неправильная регуляция инсулина приводит к диабету.
"Диабет 2 типа – сложное заболевание, но его можно просто понять как нарушение временного паттерна реакции организма на инсулин," сказал Кавата.
Исследовательская группа обнаружила, что высокие и низкие концентрации инсулина активируют различные гены и метаболические процессы. Клетки реагируют не только на присутствие или отсутствие инсулина, но могут интерпретировать и по-разному реагировать на различные концентрации инсулина, чтобы контролировать различные биологические процессы.
Исследовательская группа в настоящее время проводит эксперименты, чтобы проверить результаты, полученные в результате анализа трансомных данных, подтверждены исследованиями на живых мышах. Детальное понимание динамики того, как и когда инсулин активирует так много других молекул внутри клеток, может позволить разработать более эффективные схемы приема инсулина для людей с диабетом.
"После того, как мы нанесем на карту крупномасштабную сеть, мы сможем определить потенциальные мишени для наркотиков," сказал Курода.