สำหรับเทคนิคที่รวดเร็วและให้ปริมาณงานสูง ข้อจำกัดด้านเวลามักจะจำกัดนักวิทยาศาสตร์ให้สร้างเซลล์เพาะเลี้ยงแบบ 2 มิติแบบแบนๆ เช่นที่ทีมของเบิร์กใช้ แต่นักวิทยาศาสตร์บางคนกำลังเลียนแบบเนื้อเยื่อจริงไปอีกขั้นด้วยการปลูกเซลล์ในเมทริกซ์ 3 มิติการฝังเซลล์ในสื่อที่มีสารอาหารและตาข่ายของเส้นใย เช่น คอลลาเจน จำลองสภาพแวดล้อมที่ล้อมรอบเซลล์เมื่อเซลล์อยู่ภายในเนื้อเยื่อ สำหรับโรคบางชนิด สัญญาณจากสภาพแวดล้อม 3 มิตินั้นสร้างความแตกต่างอย่างมาก
ตัวอย่างเช่น เซลล์มะเร็งเต้านมที่เติบโตในวัฒนธรรม 3 มิติ
พัฒนาความต้านทานต่อยาเคมีบำบัดในอัตราที่ใกล้เคียงกับที่เกิดขึ้นในผู้ป่วย วาเลอรี เอ็ม. วีเวอร์แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานฟรานซิสโกรายงานที่กรุงวอชิงตัน ดี.ซี. ในการประชุมเดือนธันวาคม 2550 ของ American Society for Cell Biology ( SN: 12/15/07, p. 382 ) Weaver กล่าวว่าเซลล์มะเร็งที่เติบโตในวัฒนธรรมดั้งเดิมจะดื้อต่อยาได้ช้ากว่า ทำให้แพทย์เข้าใจผิดถึงความปลอดภัย Weaver กล่าว
แต่สภาพแวดล้อม 3 มิติไม่จำเป็นเสมอไป Bissell ผู้บุกเบิกเทคนิคการเพาะเลี้ยงเซลล์ 3 มิติกล่าว “สิ่งที่เราพบคือยาบางชนิดมีพฤติกรรมคล้ายกันมากหรือน้อย” ในวัฒนธรรม 2 มิติและ 3 มิติ “ในขณะที่ยาบางชนิดมีพฤติกรรมแตกต่างกันมาก” เธอกล่าว
แม้จะมีวัฒนธรรมที่เหมือนจริงที่สุด แต่การทดสอบกับเซลล์ภายนอกร่างกายก็ยังมีข้อจำกัดอยู่เสมอ Reichert กล่าวว่า “ไม่มีสิ่งใดที่ทำก่อนการตรวจทางคลินิกจะรับประกันได้ 100 เปอร์เซ็นต์ว่าคุณจะเห็นอะไรในตัวมนุษย์” “มีสิ่งที่ไม่รู้จักมากเกินไป”
และไม่ว่านักวิทยาศาสตร์จะใช้วิธีเพาะเลี้ยงแบบใด พวกเขาต้องตัดสินใจว่าตัวบ่งชี้ใดจะบอกพวกเขาได้ดีที่สุดว่าเซลล์ตอบสนองต่อสารทดสอบอย่างไร ในการเลือกโปรตีนที่จะตรวจสอบและตีความผลลัพธ์ นักวิทยาศาสตร์ดึงข้อมูลทางคลินิกแบบดั้งเดิมเกี่ยวกับผู้ป่วย
ที่เป็นโรคและจากระเบียบวินัยใหม่ของชีววิทยาระบบ
หากโครงการจีโนมมนุษย์เป็นภาพยนตร์บล็อคบัสเตอร์ ชีววิทยาของระบบคือภาคต่อ
การแก้แค้นของจีโนม
เมื่อนักวิทยาศาสตร์มีรายการชิ้นส่วนขนาดมหึมาของจีโนมมนุษย์ซึ่งมียีนประมาณ 25,000 ยีนอยู่ในมือ ถัดมาคืองานอันน่าหวาดหวั่นของการประกอบชิ้นส่วนเหล่านั้นทั้งหมดและพยายามทำความเข้าใจว่าพวกมันทำงานร่วมกันอย่างไรในภาพรวม
ท้ายที่สุดแล้ว มันเป็นผลสุทธิของส่วนที่มีปฏิสัมพันธ์ทั้งหมดที่ก่อให้เกิดพฤติกรรมของเซลล์ อวัยวะ และผู้คน ปฏิสัมพันธ์ของไบแซนไทน์เหล่านี้แตกต่างกันไปตามความเจ็บป่วยและสุขภาพ จากเนื้อเยื่อหนึ่งไปยังอีกเนื้อเยื่อหนึ่ง จากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง และเมื่อเวลาผ่านไป การทำความเข้าใจไดนามิกของการโต้ตอบทั้งหมดในสถานการณ์เหล่านี้คือเป้าหมายของชีววิทยาระบบ
“มันมาจากปัญหาที่ตามมาจากการทำจีโนมมนุษย์ เพราะเมื่อคุณมีข้อมูลทั้งหมดนี้ คุณจะทำอย่างไรกับมัน” เบิร์กพูดว่า “จีโนมมนุษย์ทำให้เรามีคำถามมากกว่าคำตอบ”
เพื่อให้เข้าใจถึงจีโนม นักชีววิทยาระบบคิดในแง่ของเครือข่าย หากโปรตีนสองชนิดหรือโมเลกุลทางชีวภาพอื่น ๆ มีปฏิสัมพันธ์กัน พวกมันจะถูกเชื่อมต่อบนเครือข่าย การเชื่อมโยงโดยการเชื่อมโยง การเชื่อมต่อเหล่านี้เผยให้เห็นเว็บของโปรตีนที่มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งสร้างเส้นทางเมแทบอลิซึม โปรตีนแต่ละชนิดในทางเดินมีบทบาทในกระบวนการหลายขั้นตอนของเซลล์ เช่น สลายกลูโคสหรือสร้างอินซูลิน
ไดอะแกรมเครือข่ายเหล่านี้ยังแสดงวิธีที่แต่ละเส้นทางไขว้กันเพื่อสร้างเว็บที่ยุ่งเหยิง โปรตีนแต่ละตัวในทางเดินสามารถโต้ตอบกับโมเลกุลในทางเดินอื่น ๆ บางครั้งมีหลายสิบตัว Eugene C. Butcher นักพยาธิวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดและผู้ร่วมก่อตั้ง BioSeek กล่าวว่า “ไม่มีทางใดที่เป็นทางเดินเดียว” “มีเพียงเครือข่ายที่ซับซ้อนเท่านั้น และโทโพโลยีเครือข่ายนี้เปลี่ยนแปลงในเงื่อนไขที่แตกต่างกัน”
นักวิทยาศาสตร์สามารถเห็นได้ว่ายาที่ออกแบบมาเพื่อกำหนดเป้าหมายโปรตีนในเส้นทางหนึ่งอาจส่งผลต่อเส้นทางอื่นโดยไม่ได้ตั้งใจด้วยการทำแผนที่เครือข่ายการเชื่อมต่อนี้ นอกจากนี้ หากยาสร้างรูปแบบที่น่าสับสนของกิจกรรมโปรตีนที่เพิ่มขึ้นและลดลง นักวิทยาศาสตร์สามารถดูความเชื่อมโยงระหว่างโปรตีนและระบุตำแหน่งสำคัญบนแผนที่ซึ่งยาต้องทำหน้าที่เพื่อสร้างผลกระทบที่สังเกตได้
เทคนิคดังกล่าวสวนทางกับวิธีคิดของบริษัทยาขนาดใหญ่ ซึ่งแต่เดิมมักเน้นที่ชีวเคมีของเป้าหมายยาแต่ละชนิด “ถ้าคุณดูบริษัทยาใดๆ นักชีววิทยาก็แทบไม่มีเสาโทเท็ม” เบิร์กกล่าว “นักเคมีปกครองที่พัก”
แต่ถึงกระนั้น Big Pharma ก็เริ่มลองใช้เทคนิคการคัดกรองใหม่เหล่านี้ Eli Lilly and Co. ซึ่งตั้งอยู่ในอินเดียแนโพลิส ได้เริ่มแผนกวิจัยทางชีววิทยาระบบที่ทำการทดสอบสารประกอบในเซลล์ของมนุษย์ และบุชเชอร์กล่าวว่าบริษัทของเขาคัดกรองสารประกอบเป็นประจำสำหรับบริษัทยาที่ใหญ่ที่สุด 3 ใน 5 แห่ง ซึ่งเขาปฏิเสธที่จะเอ่ยชื่อ
“บริษัทยาต้องการทดลองใช้อย่างแน่นอน” เอ็ดเวิร์ดส์แห่งสถาบันมะเร็งออนแทรีโอกล่าว “เพราะเซลล์ของมนุษย์นั้นดีกว่าเซลล์ของหนูอย่างแน่นอน”
Credit : patrickgodschalk.com
viagraonlinesenzaricetta.net
sandpointcommunityradio.com
citizenscityhall.com
olkultur.com
arcclinicalservices.org
kleinerhase.com
realitykings4u.com
mobarawalker.com
getyourgamefeeton.com
