这项研究发表在《Nature》杂志,首次描述了人类血浆蛋白质组遗传图谱,确定了大约1500种蛋白质的近2000种遗传关联。这项研究得益于SomaLogic公司研发的最新技术(SOMAscan)。过去研究人员只能稳定地同时检测少量血液蛋白,现在,新仪器可同时分析3300人的血液样本中的3600种蛋白质,然后通过分析这些人的DNA,了解基因组哪些区域与蛋白质水平相关,这项技术把该领域已知知识直接扩大了4倍。
血浆蛋白水平遗传结构
“与基因相比,人类血液蛋白质研究相对较少。但是,蛋白质才是人类生物学的‘效应者’,许多疾病跟蛋白质破损有关,它们也是大多数药物的靶标,”文章通讯作者、剑桥大学公共卫生和初级护理系的Adam Butterworth博士说。“现在,允许我们解决这些知识代沟的新技术已经开发出来了。”
遗传图谱的一个用途是识别引发疾病的特定生物途径,本文举例说明了导致Crohn氏病(一种肠道炎性疾病)和湿疹的具体途径。
“幸亏过去十年的基因组学革命,我们才有能力寻找基因组和疾病之间的统计联系。但是,鉴定疾病基因与细胞通路之间的联系相对还比较困难,”文章主要作者James Peters博士说。“我们的数据将填补这一空白。”
研究人员已经发现了多种影响蛋白质水平的遗传变异。通过将这些变异转化为蛋白“得分”,研究人员就能识别蛋白质和疾病之间的新关联。例如,之前发现的高水平MMP12与肺部疾病低风险有关,但是新研究发现也与心脏和中风疾病高风险有关。这些发现对药物研发来说十分重要,针对肺部疾病的蛋白质疗法很可能会无意中增加心脏病风险。
除了提前预知潜在的副作用,该研究结果将药物、蛋白质、遗传变异和疾病联系起来,研究人员已经发现部分现有药物也许亦可以用于其他疾病治疗,并且增强了目前正在开发的某些药物在临床试验中取得成功的信心。
研究人员正在把所有数据公开以供全球共同体使用。
“我们的数据库只是一个起点,”文章一作Benjamin Sun说。“虽然我们举例了几个它的潜在用途,科研界已经在寻找它的新应用。”
默沙东副总裁Caroline Fox博士补充:“我们很高兴参与了这一合作,公私合作如何在更广泛的科研领域进行研究,这是一个很好的例子。”
“虽然DNA能提供个人遗传信息蓝图,但是基因编码的蛋白质结构、功能、数量和变化才是承载疾病易感性的主体。这项研究为我们提供了遗传蓝图如何控制血液中的蛋白质,开辟了心脏和循环疾病新治疗道路。”
原文检索:Genomic atlas of the human plasma proteome
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