加拿大阿尔伯特大学的研究人员近日宣布,他们已经完成了“人类代谢组计划”的首个草图。这项研究绘制了人体内约2500种代谢物、1200种药物以及3500种食品成分的详细图谱。研究成果已发表在国际权威期刊《核酸研究》(Nucleic Acids Research)上。研究人员认为,这一成果标志着疾病诊断新纪元的开启。
代谢组物是指有机体自身携带或产生的多种小分子化学物质(即代谢物)的总称。如果说基因组是生命的蓝图,那么代谢组物则是生命的组成成分。代谢组物对饮食、居住环境、季节、时间、身体状况乃至情绪等因素都极为敏感。因此,研究人员认为,2004年在加拿大发起的“人类代谢组计划”(Human Metabolome Project, HMP)可能比“人类基因组计划”对医药研究和临床实践的影响更为直接。
该项目的负责人、阿尔伯特大学计算科学与生命科学教授David Wishart博士表示:“代谢物是基因组的预警系统。DNA的单个碱基变化可能引发代谢水平高达10万倍的变化。目前,大多数医疗检查都基于血液或尿液中的代谢物水平。然而,遗憾的是,只有不到1%的代谢物被常规检测。如果我们只能看到身体1%的情况,就可能错过许多重要信息。”
“人类代谢组计划”汇集了来自加拿大阿尔伯特大学和卡尔加里大学的50多名研究人员。在过去两年半的时间里,研究团队测量并收集了所有已知的人类代谢物的生物和疾病相关数据,并将其编纂成数据库。Wishart博士补充道:“通过研究这一数据库,任何人都可以了解哪些代谢物与哪些疾病相关,什么是正常的代谢水平,什么是不正常的,以及某种代谢物的分布位置和与基因的关联。”
他还指出:“这是全球首次将这些数据整合在一起。通过解密人类代谢组物,我们可以以极低的成本发现和确诊大量疾病。”
该项目由加拿大创新基金(CFI)、加拿大基因组计划、阿尔伯特大学、以及阿尔伯特机器学习创新中心(Alberta Ingenuity Centre for Machine Learning)共同资助,总耗资约750万美元。