دسته‌بندی نشده
بیوانفورماتیک سرطان
معرفی بیوانفورماتیک سرطان
بیوانفورماتیک سرطان یکی از راه‌های متعدد برای متمرکز کردن روش‌های بیوانفورماتیک در سرطان، با توجه به ویژگی متابولیسم‌های بیماری، سیگنال‌دهی، ارتباطات و تکثیر است. بیوانفورماتیک بالینی، یک علم نوظهور است که ترکیبی از انفورماتیک بالینی، بیوانفورماتیک، انفورماتیک پزشکی، فناوری اطلاعات، ریاضیات و علم omics می باشد که می‌تواند به عنوان یکی از عناصر حیاتی برای پرداختن به چالش‌های مرتبط بالینی در تشخیص زودهنگام، درمان‌های کارآمد و پیش‌بینی در نظر گرفته شود.
پیش آگهی بیماران مبتلا به سرطان نیاز به توسعه روش‌های خاص بیوانفورماتیک سرطان یا معرفی ابزارهای جدید و پیشرفته بیوانفورماتیک برای پاسخ به سؤالات خاص سرطان می باشد.
کاربرد، ویژگی و ادغام روش‌ها، نرم‌افزارها، ابزارهای محاسباتی و پایگاه‌های داده که می‌توانند برای کشف مکانیسم‌های مولکولی سرطان و شناسایی و اعتبارسنجی بیومارکرهای جدید، بیومارکرهای شبکه و پزشکی فردی در سرطان مورد استفاده قرار گیرند، باید به طور جدی مورد توجه قرار گیرد. miRTrail یک ابزار یکپارچه برای تجزیه و تحلیل تعاملات جامع ژن ها و miRNA ها بر اساس پروفایل های بیان برای تولید نتایج قوی تر و قابل اطمینان تر در فرآیندهای بیماری زا غیرقابل تنظیم است.
miRTrail ممکن است راه‌هایی را برای بررسی تعاملات تنظیمی بین ژن‌ها و miRNAها برای بیماری‌های انسانی، از جمله سرطان، با ادغام اطلاعات روی ۲۰۰۰۰ ژن، تقریبا ۱۰۰۰ miRNA و تقریبا ۲۸۰۰۰۰ تعامل احتمالی باز کند. کشف حالت محاسباتی بالقوه که این گونه تعاملات تنظیمی بین ژن ها و miRNA ها را با فنوتیپ های بالینی مرتبط می کند، مفید خواهد بود، به عنوان مثال. تنوع برهمکنش‌های ژنی بین مکان‌های تومور، فاژها، تمایزها، علائم بیمار یا پاسخ به درمان‌ها.
تصویربرداری پزشکی یکی از عوامل مهمی است که باید در کاربرد بیوانفورماتیک سرطان مورد توجه قرار گیرد، زیرا تصویربرداری در آسیب شناسی بالینی، اولتراسونیک، توموگرافی کامپیوتری، تصویربرداری تشدید مغناطیسی هسته ای و توموگرافی گسیل پوزیترون یکی از ضروری ترین و مهم ترین رویکردها در تشخیص به موقع و دقیق سرطان ها می باشد.
چه عواملی باعث سرطان می شوند؟ کدام تغییرات در DNA، مسیرها و فرآیندهای متابولیکی به تومور اجازه رشد، گسترش و فرار از درمان را می دهند؟ چگونه برنامه ریزی مجدد تومورزا با تمایز سلولی طبیعی ارتباط دارد؟
درمان سرطان
درمان یک سرطان جدید یک فرآیند طولانی، پرهزینه و پرخطر است. اندازه‌گیری‌های با توان بالا همراه با بیوانفورماتیک پیشرفته، هم برای سرعت بخشیدن به فرآیند و هم افزایش شانس موفقیت الزامی می باشد.
ما می‌توانیم بر اساس داده‌های مولکولی و بالینی عمومی و اختصاصی به شناسایی اهداف یک بیماری خاص کمک کنیم. برای تحقیقات بالینی در مورد یک درمان جدید، اندازه‌گیری‌های ترنسکریپتومیک، اپی ژنومیک و پروتئومیک را می‌توان برای مطالعه مکانیسم اثر مولکولی مورد استفاده قرار داد که امکان بهینه سازی بیشتر درمان و رد کردن اثرات خارج از هدف را فراهم می کند.
سوالی که پیش می آید این است که چگونه متخصصان بیوانفورماتیک سرطان می توانند به پزشکان کمک کنند تا تصویر بالقوه ای از تعاملات ژن یا پروتئین و مکانیسم های مرتبط با اشکال، تراکم یا مکان های مرتبط با تومور را ایجاد کنند.
توانایی پیش بینی شروع و توسعه سرطان، درمان بهتر را از طریق تشخیص زودهنگام و دقیق و درمان شخصی امکان پذیر می کند.
در حوزه ی بیوانفورماتیک سرطان از تحلیل‌های بقا و رویکردهای یادگیری ماشین با داده‌های بالینی و مولکولی برای پیش‌بینی خطرات خاص بیمار استفاده می‌کنیم. چنین تجزیه و تحلیل هایی منجر به نشانگرهای زیستی با پتانسیل بالینی می شود. پروژه‌های کشف نشانگرهای زیستی برخی از پربارترین و امیدوارکننده‌ترین پروژه‌هایی بوده‌اند که در حوزه ی بیوانفورماتیک سرطان می توان به آن اشاره نمود.
استراتژی های جدید نشانگرهای زیستی
انتظار می‌رود بیوانفورماتیک سرطان نقش مهم تری در شناسایی و اعتبار سنجی نشانگرهای زیستی یا بیومارکرهای مختص فنوتیپ های بالینی مرتبط با تشخیص زودهنگام، نظارت بر پیشرفت بیماری و پاسخ به درمان رای بهبود کیفیت زندگی بیمار ایفا کند. بیومارکرهای شبکه به عنوان نوع جدیدی از نشانگرهای زیستی با برهمکنش پروتئین-پروتئین با ادغام دانش در مورد حاشیه نویسی پروتئین، تعامل و مسیر سیگنالینگ مورد بررسی قرار گرفتند.
تغییرات بیومارکرهای شبکه را می توان در مراحل و مقاطع زمانی مختلف در طول توسعه بیماری ها پایش و ارزیابی کرد که به عنوان یکی از راهبردهای جدید، بیومارکرهای شبکه پویا نامیده می شود. انتظار می رود بیومارکرهای شبکه پویا با بیوانفورماتیک سرطان، از جمله شکایات بیمار، شرح حال، درمان‌ها، علائم و نشانه‌های بالینی، معاینات پزشک، تجزیه و تحلیل‌های بیوشیمیایی، پروفایل‌های تصویربرداری، آسیب‌شناسی و سایر اندازه‌گیری‌ها مرتبط باشند.
سیستم های پزشکی بالینی به عنوان یکی از استراتژی های جدید برای توسعه بیومارکرهای سرطان توصیه می شود. پزشکی بالینی سیستم‌ها به عنوان ادغام سیستم‌های زیست‌شناسی، فنوتیپ‌های بالینی، فناوری‌های پیشرفته، بیوانفورماتیک و علوم محاسباتی برای بهبود تشخیص، درمان و پیش‌آگهی بیماری‌ها ابداع شده است.
نشانگرهای زیستی سرطان باید دارای ویژگی‌های شبکه‌ها، پویایی، تعاملات و ویژگی‌های تشخیص، درمان و پیش آگهی بیماری باشند. درک تعامل بین بیوانفورماتیک سرطان و بیوانفورماتیک اولین و حیاتی ترین گام برای کشف و توسعه تشخیص ها و درمان های جدید برای بیماری ها است. چنین استراتژی هایی در سایر بیماری ها مانند رد حاد پس از پیوند کلیه یا بیماری های ریوی توصیف شده است.
بیوانفورماتیک سرطان نقش مهمی در نظارت و پیش‌بینی کارایی و اثربخشی داروی دقیق دارد که ایمن‌ترین و مؤثرترین استراتژی درمانی را بر اساس تغییرات ژنی و پروتئینی هر فرد ارائه می‌دهد. ناهمگونی معنایی داده های تولید شده از ریزآرایه ها یا microarray، پروتئومیکس، اپی ژنتیک و توالی یابی نسل بعدی یا NGS، راه حلی مبتنی بر هستی شناسی یا gene ontology برای جستجو در پایگاه های داده توزیع شده با ادغام داده های ارائه می دهد.
انتظار می رود که ابزارهای دقیقی برای ارائه درمان مناسب به بیمار در زمان مناسب، بر اساس خصوصیات شبکه مولکولی تومور هر بیمار ارائه شود. انتظار می رود که بیوانفورماتیک سرطان و زیست شناسی سیستمی، پیشگیری، تشخیص و درمان را از طریق طراحی درمانی بهبود بخشد. تکنیک‌های کلاسیک آمار و بیوانفورماتیک برای تجزیه و تحلیل ژنوم، توالی‌های بیولوژیکی، مجموعه‌های داده های omics در مقیاس بزرگ و ساختار سه‌بعدی پروتئین می‌توانند اصول ضروری برای تحقیقات در زمینه ی بیوانفورماتیک سرطان را تشکیل دهند.
در نتیجه، بیوانفورماتیک سرطان به عنوان یک استراتژی نوظهور یکی از حیاتی ترین و مفیدترین رویکردهای پزشکی بالینی سیستمی برای تحقیقات و کاربردهای بالینی و بهبود نتایج بیماران مبتلا به سرطان است. مجموعه موضوعی در بیوانفورماتیک سرطان بستر و فرصتی منحصر به فرد و برجسته را برای دانشمندان فراهم می کند تا علم omics، ابزارها و داده های بیوانفورماتیک، تحقیقات بالینی، نشانگرهای زیستی خاص بیماری، شبکه های پویا را در راستای مبارزه با سرطان و بهبود کیفیت زندگی ادغام کنند.
از کارآموزی های ژنیران دیدن فرمایید:
