什么是靶点?
看网络药理学文章里,常常提到活性成分-靶点-疾病。另外2个都好理解,但什么是靶点?药物与机体生物大分子的结合部位即药物靶点,包括受体、酶、离子通道、转运体、免疫系统、基因等。
网络药理学network pharmacology就是系统药理学Systems Pharmacology吗?
2者都是新兴的药理学研究领域,经历了十多年的快速发展。但2者概念不同。概括而言的话,系统药理学应该是包含网络药理学。
系统药理学:即从分子、网络、细胞、到组织、器官等不同水平上研究药物治疗疾病时引起机体功能变化机制, 建立药物对于机体的作用从微观 (分子、生化网络水平) 到宏观 (组织、器官、整体水平) 的各水平间是相互关联的学问。可见,系统药理学研究的内容非常丰富。
网络药理学:则是属于系统药理学的一部分内容,是一个更为具体,更有操作性的概念。运用网络方法分析药物与疾病和靶点之间“多成分、多靶点、多途径”协同作用关系,利用高通量组学数据、分析网络数据以及计算机模拟分析,从生物网络的角度研究疾病的发生发展过程,药物与集体的相互作用。
系统药理学
理论计算(在电脑面前收集、处理来自各大数据库的别人做实验的数据)结合实验验证(亲自做实验),确认靶点、研究疾病发病和治疗机制的学问。此类研究的长期目标是开发针对复杂疾病(比如各种癌症)的综合药理学,并在开始治疗前预测个体的治疗效果和不良反应风险。
在时间以及空间上的多尺度multiscale观察:不光看微观的基因、蛋白,还要看宏观的细胞、器官等,不光看酶催化等瞬时代谢,也看细胞的发育等长时间调控。与传统中医中药的整体观念类似,但传统中药运用的是整体论,和本研究对象的系统论是不同的,详细可查王永华老师文章。
网络药理学
用于药物的研发,多成分多靶点的黑箱系统形成一个网络,整体考察。而过去以及目前主流的制药公司的药物研发思路都是:one gene one drug one disease。不是说公司不想搞前者,而是太复杂,尝试平衡药效与控制副作用是一个艰巨的工程,而依赖网络药理学的整套药物研发思路和技术也不是太明确,现有的这些技术的稳健性等都待考。具体一点,如王永华老师说的:当前网络药理学在计算和建模方面受限于现有数据的完整性和准确性,而在实验方面,很难对基于网络所建立的预测模型进行验证。所以,虽然近年来发展迅速(文章数量激增),但是突破性成果不多。
参考文献
1、百度百科
2、Iyengarsup*/Sup B R . Network analyses in systems pharmacology[J]. Bioinformatics, 2009.
3、Zhao S , Iyengar R . Systems Pharmacology: Network Analysis to Identify Multiscale Mechanisms of Drug Action[J]. Annual Review of Pharmacology, 2012, 52(1):505-521.
4、Hopkins, Andrew L . Network pharmacology: the next paradigm in drug discovery[J]. Nature Chemical Biology, 2008, 4(11):682-690.
5、王永华, 杨凌. 基于系统药理学的现代中药研究体系[J]. 世界中医药, 2013(07):103-110.