Уытты заттардың гендерге және ақуыздарға әсерінің зерттелуі
Toxicogenomics
Токсикогеномика: уытты заттарға жауап ретінде гендер мен ақуыздардың әрекетін зерттейді. Зерттеулер уыттылықтың молекулалық механизмдерін анықтап, қауіптілікті болжайды.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Токсикогеномика – организмнің белгілі бір жасушасы немесе тініндегі гендер мен ақуыздардың қызметі туралы ақпаратты жинау, түсіндіру және сақтаумен айналысатын фармакологияның бір саласы. Бұл токсикалық заттарға ұшыраған кездегі жауап ретінде жүзеге асырылады. Токсикогеномика токсикологияны геномикамен немесе транскриптомика, протеомика және метаболомика сияқты жоғары өнімді молекулалық профильдеу технологияларымен үйлестіреді. Токсикогеномика токсикалық әсердің молекулалық механизмдерін анықтауға және токсикалық әсерді немесе оған генетикалық сезімталдықты болжауға мүмкіндік беретін молекулалық экспрессия үлгілерін (яғни молекулалық биомаркерлерді) табуға бағытталған.
Toxicogenomics is a subdiscipline of pharmacology that deals with the collection, interpretation, and storage of information about gene and protein activity within a particular cell or tissue of an organism in response to exposure to toxic substances. Toxicogenomics combines toxicology with genomics or other high throughput molecular profiling technologies such as transcriptomics, proteomics and metabolomics. Toxicogenomics endeavors to elucidate the molecular mechanisms evolved in the expression of toxicity, and to derive molecular expression patterns (i. e., molecular biomarkers) that predict toxicity or the genetic susceptibility to it.
Фармацевтикалық зерттеулер
Фармацевтикалық зерттеулерде токсикогеномика – геномның құрылымы мен функциясын, зиянды ксенобиотиктерге ұшыраған кездегі реакцияларын зерттеу ретінде анықталады. Бұл фармакогеномиканың токсикологиялық тармағы болып табылады, фармакогеномика тұтас геномдағы немесе кандидат гендердегі бір нуклеотидтік полиморфизм карталарындағы, гаплотиптік маркерлердегі және дәрілерге реакциямен байланысты болуы мүмкін ген экспрессиясының өзгерістерін зерттейді. «Токсикогеномика» термині алғаш рет 1999 жылы әдебиетте пайда болғанмен, оған дейін-ақ фармацевтикалық индустрияда кеңінен қолданылып келді, себебі оның пайда болуына сатушы компаниялардың маркетингтік стратегиялары түрткіс болды. Бұл термин әлі де барлық жерде қабылданбаған, ал басқалар осы зерттеу саласын сипаттау үшін «химиогеномика» сияқты балама терминдерді ұсынды.
In pharmaceutical research, toxicogenomics is defined as the study of the structure and function of the genome as it responds to adverse xenobiotic exposure. It is the toxicological subdiscipline of pharmacogenomics, which is broadly defined as the study of inter individual variations in whole genome or candidate gene single nucleotide polymorphism maps, haplotype markers, and alterations in gene expression that might correlate with drug responses. Though the term toxicogenomics first appeared in the literature in 1999, it was by that time already in common use within the pharmaceutical industry as its origin was driven by marketing strategies from vendor companies. The term is still not universally accepted, and others have offered alternative terms such as chemogenomics to describe essentially the same field of study.
Биоинформатика
Деректердің сипаты мен күрделілігі (көлемі және өзгергіштігі) жоғары дамыған автоматты өңдеу және сақтау процестерін қажет етеді. Талдау көбінесе биоинформатика мен статистиканың кең спектрін қамтиды, оның ішінде статистикалық жіктеу әдістері де болады.
The nature and complexity of the data (in volume and variability) demands highly developed processes of automated handling and storage. The analysis usually involves a wide array of bioinformatics and statistics, often including statistical classification approaches.
Дәрі-дәрмектерді ашу
Фармацевтикалық препараттарды ашу және әзірлеу процесінде токсикогеномика дәрілік препараттардың пациенттерге немесе қоршаған ортаға тигізетін ықтимал жағымсыз (яғни, уытты) әсерлерін анықталған модельдік жүйелерде зерттеу үшін қолданылады, осы арқылы уытты қауіп туралы қорытындылар жасалады. Қазіргі таңдағы АҚШ Қоршаған ортаны қорғау агенттігі (EPA) және Тамақ және дәрі-дәрмек басқармасы (FDA) геномдық деректерге ғана негізделген реттеуші шешімдер қабылдауға рұқсат бермейді. Дегенмен, олар сапалы және толыққанды құжатталған геномдық деректерді өз еркімен ұсынуға ынталандырады. Екі агенттік те ұсынылған деректерді әрбір жағдай бойынша бағалау мақсатында қарастыруда (мысалы, әсер ету механизмін анықтауға немесе дәлелдер жиынтығын толықтыруға көмектесу үшін) немесе геномдық деректер мен дәстүрлі токсикологиялық сынақтардың нәтижелерін бірге ұсыну арқылы тиісті салыстырмалы деректер базаларын дамытуға қолдану мүмкіндігін қарастыруда.
In pharmaceutical drug discovery and development, toxicogenomics is used to study possible adverse (i. e. toxic) effects of pharmaceutical drugs in defined model systems in order to draw conclusions on the toxic risk to patients or the environment. Both the United States Environmental Protection Agency (EPA) and the Food and Drug Administration (FDA) currently preclude basing regulatory decision making on genomics data alone. However, they do encourage the voluntary submission of well documented, quality genomics data. Both agencies are considering the use of submitted data on a case by case basis for assessment purposes (e. g., to help elucidate mechanism of action or contribute to a weight of evidence approach) or for populating relevant comparative databases by encouraging parallel submissions of genomics data and traditional toxicological test results.
Мемлекеттік жобалар
Биологиялық жүйелердегі химиялық әсерлер жобасы Ұлттық экологиялық денсаулық ғылымдары институтының қолдауымен жүзеге асырылып, зерттеу жобалау, клиникалық патология, гистопатология және токсикогеномика деректері қоса алғанда, токсикологиялық зерттеулердің білім базасын құруға бағытталған. InnoMed PredTox түрлі омикалық технологиялардың нәтижелерін дәстүрлі токсикологиялық әдістердің нәтижелерімен үйлестірудің маңыздылығын бағалайды, бұл преклиникалық қауіпсіздікті бағалау кезінде хабардар шешім қабылдауға көмектеседі. Ашық TG GATEs (Токсикогеномика жобасының геномдық көмекпен токсикалықты бағалау жүйесі) – 170-тен астам қосылыс (көбінесе дәрілер) үшін гендік экспрессия және патология туралы ақпарат жариялаған жапондық мемлекеттік-жекеменшіктік бастама. Predictive Safety Testing Consortium FDA-ның «Критикалық жол бастамасы» шеңберінде реттеуші органдарда қолдану үшін қауіпсіздік биомаркерлерін анықтау және клиникалық тұрғыдан растау мақсатын қойды. Tox21 – Ұлттық денсаулық сақтау институттары (NIH), Қоршаған ортаны қорғау агенттігі (EPA) және Тамақ және дәрі-дәрмек басқармасы (FDA) қатысатын федералдық ынтымақтастық, оның мақсаты – токсикалықты бағалаудың жақсы әдістерін әзірлеу. Аталған жоба аясында 1000 геном жобасының қатысушыларынан алынған жасуша желілеріне химиялық қосылыстардың әсері бағаланып, генетикалық маркерлермен байланысы анықталды. Бұл деректердің бір бөлігі NIEHS NCATS UNC DREAM Toxicogenetics Challenge сынағында жеке адамдар үшін цитотоксикалықты болжау әдістерін анықтау үшін пайдаланылды.
Chemical Effects in Biological Systems is a project hosted by the National Institute of Environmental Health Sciences building a knowledge base of toxicology studies including study design, clinical pathology, and histopathology and toxicogenomics data. InnoMed PredTox assesses the value of combining results from various omics technologies together with the results from more conventional toxicology methods in more informed decision making in preclinical safety evaluation. Open TG GATEs (Toxicogenomics Project Genomics Assisted Toxicity Evaluation System) is a Japanese public private effort which has published gene expression and pathology information for more than 170 compounds (mostly drugs). The Predictive Safety Testing Consortium aims to identify and clinically qualify safety biomarkers for regulatory use as part of the FDA's "Critical Path Initiative". Tox21 is a federal collaboration involving the National Institutes of Health (NIH), Environmental Protection Agency (EPA), and Food and Drug Administration (FDA), is aimed at developing better toxicity assessment methods. Within this project the toxic effects of chemical compounds on cell lines derived from the 1000 Genomes Project individuals were assessed and associations with genetic markers were determined. Parts of this data were used in the NIEHS NCATS UNC DREAM Toxicogenetics Challenge in order to determine methods for cytotoxicity predictions for individuals.