En bedre forståelse af proteiner involveret i sygdomme som kræft og diabetes. Dette er nogle af fordelene ved den første analyse af det menneskelige ”proteinatlas” – et større forskningsprojekt om kortlægning af alle de menneskelige proteiner.
Chalmers University of Technology og DTU BIOSUSTAIN blev for nylig involveret i et forskningsprojekt, ledet af KTH, Royal Institute of Technology, om udviklingen af et vævsbaseret kort over det menneskelige proteom, kaldet Human Protein Atlas. Nu har universiteterne bidraget med en avanceret analyse af det menneskelige stofskifte.
Resultaterne af analysen, offentliggjort i en artikel i det videnskabelige tidsskrift Science, er baseret på en større analyse af 32 vævstyper og er et vigtigt fremskridt inden for udarbejdelsen af et ”kort” over det menneskelige protein. Artiklen giver bl.a. et detaljeret billede af de proteiner, der er forbundet med kræft, antal proteiner i blodet og målene for alle godkendte lægemidler på markedet. Forskningen har givet en ny indsigt i, hvordan stofskiftet afviger i 32 forskellige væv, hvilket kan bane vej for nye strategier inden for medicinsk behandling.
"Det har været meget spændende at være involveret i dette projekt, der er det største forskningsprojekt i Sverige. Projektet har sat os i stand til at vise, hvordan vi kan anvende deres proteomdata til at udarbejde detaljerede stofskiftemodeller for forskellige vævstyper hos mennesker. Vi forventer, at dette vil have en betydelig indvirkning på vores forståelse af stofskiftesygdomme som fedme, diabetes og kræft," siger Jens Nielsen, Scientific Director, DTU BIOSUSTAIN, Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability og professor ved Department of Biology and Biological Engineering, Chalmers.
Stort internationalt forskningsprojekt
The Human Protein Atlas, et stort internationalt forskningsprojekt støttet af Knut og Alice Wallenbergs Fond, lancerede 6. november 2014 et interaktivt open source-vævskort over det menneskelige proteom. På grundlag af 13 mio. billeder kortlægger databasen fordelingen af proteiner i alle større væv og organer i kroppen, idet den viser både de proteiner, der kun findes i bestemte vævstyper som hjerne, hjerte og lever, og de proteiner, der findes i alle vævstyper. Da der er fri adgang til det interaktive kort, forventes det at kunne være med til at drive udviklingen af ny diagnostik og lægemidler, men også at kunne give grundlæggende indsigt i normal humanbiologi.
"I artiklen, Tissue-based Atlas of the Human Proteome, er der blevet analyseret ca. 20.000 proteinkodende gener hos mennesker, og de er blevet klassificeret ved hjælp af en kombination af genomanalyse, transkriptomanalyse og proteomanalyse samt antistofbaseret profilering," siger artiklens hovedforfatter, Mathias Uhlén, Scientific Director, DTU BIOSUSTAIN, Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability og professor i mikrobiologi på Stockholms KTH Royal Institute of Technology samt direktør for Human Protein Atlas-programmet.
Udtrykt universelt
Analysen viser, at næsten halvdelen af de proteinkodende gener er universelt udtrykt og således findes i alle analyserede vævsprøver. Cirka 15 procent af generne viser beriget ekspression i proteiner i et eller flere væv eller organer, herunder velkendte vævsspecifikke proteiner, f. eks. insulin og troponin. Testiklerne har de mest vævsberigede proteiner efterfulgt af hjernen og leveren. Analysen antyder, at ca. 3.000 proteiner udskilles fra cellerne og yderligere 5.500 proteiner findes i cellernes membransystem.
Metaboliske reaktioner
Analysen indeholder også en undersøgelse af de metaboliske reaktioner i forskellige dele af kroppen. Det mest specialiserede organ er leveren med en lang række kemiske reaktioner, som ikke findes andre steder i kroppen.
Undersøgelsen er foretaget af forskere ved Chalmers University of Technology/DTU, KTH – Royal Institute of Technology, Uppsala Universitet, Karolinska Institutet, Lunds Universitet og Stockholms Universitet.