การทำนายกลไกการอักเสบด้วยการวิเคราะห์เครือข่ายโดยเทคนิคทางชีวสารสนเทศ

Abstract

การอักเสบมีบาทสำคัญในการซ่อมแซมเนื้อเยื่อและเป็นส่วนสำคัญในการกระตุ้นการแสดงออกของยีน การศึกษาข้อมูลการแสดงออกของยีนหลายหมื่นยีนพร้อมกันภายใต้สภาวะที่สนใจสามารถใช้เทคโนโลยีไมโครอาเรย์ในการตรวจสอบ ปัจจุบันโปรแกรมและฐานข้อมูลทางชีวสารสนเทศถูกพัฒนาเป็นจำนวนมากเพื่อนำมาใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูลไมโครอาร์เรย์ที่มีปริมาณเพิ่มมากขึ้น ในการศึกษานี้จะทำการค้นหากระบวนการชีวสารสนเทศเพื่อการตรวจสอบกลไกการตอบสนองการอักเสบ โดยอาศัยการวิเคราะห์เครือข่ายการแสดงออกของยีนของข้อมูลไมโครอาร์เรย์จากเซลล์แมคโครฟาจ RAW264.7 ที่ถูกกระตุ้นด้วย LPS ที่ได้จากฐานข้อมูลสาธารณะ ขั้นตอนของการวิเคราะห์ประกอบไปด้วยการคัดเลือกฟีเจอร์ การค้นหารายชื่อยีนการอักเสบ วิเคราะห์ร่วมกับเครือข่ายการควบคุมการแสดงออกของยีน เครือข่ายการแสดงออกร่วมของยีน เครือข่ายปฏิสัมพันธ์ระหว่างโปรตีน และการแปลผลทางชีวภาพ พบว่าในช่วงเวลาที่ 3 และ 6 ชั่วโมง กลุ่มยีนการอักเสบที่พบในช่วงเวลานี้เป็นยีนที่มีการตอบสนองช่วงแรกของกลไกการอักเสบ ได้แก่ ยีนของโปรตีน CD14 และ TLR4 ซึ่งเป็นโปรตีนตัวรับสัญญาณที่อยู่บริเวณผิวเซลล์และที่เวลา 8 และ 18 ชั่วโมงพบยีนการอักเสบที่มีการเชื่อมโยงหลายกระบวนการ เช่น NF-κB pathway, MAPK signaling pathway, JACK-STAT signaling pathway รวมถึงวิถีกลไกการเกิดโรคมะเร็งและเป็นช่วงที่มีการรักษาบาดแผล โดยการกระตุ้นการสร้างและเกาะกลุ่มของเกล็ดเลือด ซึ่งนำไปสู่การประยุกต์กับการศึกษาฤทธิ์ต้านการอักเสบของสารออกฤทธิ์ ดังนั้น การวิเคราะห์เครือข่ายการแสดงออกของยีนจากข้อมูลไมโครอาร์เรย์ที่เหมาะสมจะช่วยให้เข้าใจกลไกการตอบสนองต่อการอักเสบมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น