zui近，科學家們開發(fā)出了一種強大的工具，用于探索和確定個體之間固有的生物學差異，從而克服了個性化醫(yī)學的一個主要障礙。成功治療代謝疾?。ɡ缣悄虿　⒎逝?、脂肪肝等等）的一個zui大障礙在于，患者對治療藥物的反應有所差異。這種差異的關鍵在于個體之間固有的生物學差異，不能全部從遺傳學角度進行解釋。同時，這種差異使得科學家們很難開發(fā)出某些疾病的標準療法。在這項開創(chuàng)性的研究中，EPFL和ETHZ的科學家們開發(fā)出了一種策略，可以定義和解釋個體之間的代謝差異，從而本質(zhì)上為精密醫(yī)學鋪平了道路。這項研究也強調(diào)了以動物為基礎的藥物研究中的重大問題。

    我們越來越意識到，當醫(yī)學干預措施是根據(jù)個體患者的遺傳背景而定制的時候，那么成功的機率就更高。問題在于，定義患者的遺傳背景是極其困難的，因為它涉及到個人的基因組信息、蛋白質(zhì)、脂肪和構(gòu)成其組織和身體的其他各種生物學層面。到目前為止，我們*認真考慮的差異是，基因之間的差異。這是EPFL的Johan Auwerx實驗室和ETH的Ruedi Aebersold實驗室在這項研究中著手解決的問題。在對40個不同小鼠品系進行研究之后，研究人員成功地將個體基因組之間的差異，與它們蛋白質(zhì)組（全套蛋白質(zhì)）之間的差異起來。通過這種方式，他們在分析一個特定個體的生物學方面，取得了一個巨大的飛躍?；颊叩幕蚪M和他們的疾病之間，有一個‘黑盒子’。我們所做的就是，找到一種方法，通過獲得患者蛋白質(zhì)組的信息，來*這個‘黑盒子’。 

    比起整個基因組測序，測量整套蛋白質(zhì)，是更加復雜的?？茖W家們使用來自小鼠的蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)——利用Aebersold集團開發(fā)的一種新的質(zhì)譜技術，稱為SWATH-MS。這種技術將高通量質(zhì)譜分析法的優(yōu)點與高重現(xiàn)性和一致性結(jié)合起來。簡而言之，它能夠在數(shù)以百計的樣品中識別成千上萬個不同的蛋白質(zhì)，而且比傳統(tǒng)技術更迅速、更準確，從而可讓研究人員小鼠中在測量廣泛濃度的肝臟蛋白質(zhì)。研究人員測量了來自40個小鼠品系的組織樣品中的總共2600種不同的蛋白質(zhì)，這些小鼠都來自相同的兩個祖先，這意味著它們有親緣關系。我們想保持遺傳學簡單，為了觀察環(huán)境(飲食)對蛋白質(zhì)組、其他生物學層面及其疾病易感性的影響有何差異。

    這些小鼠被分成幾組，代表40個品系的每一個，研究人員給小鼠喂以高脂肪食物——本質(zhì)上是垃圾食品，或者健康的低脂肪飲食。在幾個星期后，科學家們記錄了小鼠的生理數(shù)據(jù)，并檢測了它們進食垃圾食品后多快可以增重，以及通過鍛煉多快可以減肥。盡管它們有相似的遺傳組成，但是進食高脂肪食物的小鼠對飲食和鍛煉的反應有所不同。例如，一些小鼠發(fā)展出了脂肪肝等代謝障礙，而其他的小鼠則沒有。

    然后，研究人員將生理學數(shù)據(jù)與來自基因組、蛋白質(zhì)組，及其轉(zhuǎn)錄組（也就是它們?nèi)椎腞NA——黑盒子中的另一個黑盒子）的數(shù)據(jù)結(jié)合起來。通過這種組合，科學家們就能夠更好地理解“當代謝脂肪和產(chǎn)生能量時，一些蛋白質(zhì)發(fā)揮了什么作用”。就像這項研究中的小鼠品系一樣，每一個患者從遺傳學上來說是不同的。我們在小鼠隊列中使用的方法，可以一對一地應用在人類疾病研究中，尤其是個性化醫(yī)療。現(xiàn)在，隨著該團隊的研究人員已經(jīng)為成千上萬的人類蛋白質(zhì)產(chǎn)生了一個相應的數(shù)據(jù)庫，SWATH-MS方法已經(jīng)準備用于人類群組研究。

    我們的目的是，能夠根據(jù)每名患者的生物學構(gòu)成——‘黑盒子’，為他們定制個性化的醫(yī)療干預。在這方面，他的研究小組現(xiàn)在正在研究特定的藥物，可以更有效地被這種方法使用，來治療代謝紊亂。去年年初，美國總統(tǒng)奧巴馬推出“醫(yī)學計劃”，提議在2016財年向該計劃投入2.15億美元，以推動個性化醫(yī)療的發(fā)展。相繼有研究助力個性化醫(yī)學的發(fā)展。2014年底，密歇根大學（U-M）研究人員發(fā)表了一項新研究，可使我們更深入了解癌癥，并對疾病進行更好的早期治療。在這項研究中，他們發(fā)明了一種可靠的方法，可在體外培養(yǎng)患者來源的某類癌細胞用于研究。