Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • techweek
  • Biohacking
  • Био/​мол/​текст

Геропротекторы: самая полная база данных (3)

Geroprotectors: визуализация и структура данных в базе

Alexey Moskalev et al., AGING, 2015: 
перевод Евгении Рябцевой
(Окончание, начало статьи – здесь.)

База данных Geroprotectors интегрирует информацию, представленную в виде четырех блоков (рис. 2):
  1. Эксперименты по изучению продолжительности жизни: краткие изложения и абстракты (рефераты) результатов исследований, демонстрирующие увеличивающие продолжительность жизни эффекты определенного соединения.
  2. Соединения: информация о геропротективных соединениях.
  3. Механизмы: вовлеченность соединения в хорошо известные механизмы долголетия и замедления старения.
  4. Возрастные патологии: действие соединения на преобладающие и хорошо изученные возрастные состояния и ассоциированные с ними заболевания.
Информация о соединении разделена на 3 блока. Первый блок содержит изображение, название и короткое описание, а также ссылки на другие химические базы данных. Он также включает информацию о количестве проведенных клинических исследований и статусе препарата. Второй блок содержит биологическую, фармакологическую и токсикологическую информацию, а также описывает механизмы долголетия. Третий блок посвящен взаимосвязи каждого из соединений с возрастными патологиями (хроническим воспалением, раком, накоплением бета-амилоида и др.).


Рисунок 2. Структура данных Geroprotectors.org, демонстрирующая разделение данных на 4 основных блока: эксперименты, соединения, механизмы и возрастные патологии, каждый из которых содержит многочисленные блоки информации, формирующие законченный профиль для каждого из изучаемых геропротективных соединений.

Интеграция с биохимическими базами данных и базами данных лекарственных соединений

Описание соединений и механизмов составлено с помощью множества химических и биологических баз данных. Профили соединений включают короткое описание, все варианты названий, химическую структуру, профиль токсичности, данные по клиническому применению, биологической и фармакологической активности, химическим взаимодействиям и др. Все соединения интегрированы с ключевыми химическими базами данных, а том числе PubChem, ChemSpider, DrugBank, CHEBIL, UniProt и GenAge. 

Список химических баз данных, ссылки на которые представлены в профилях соединений базы данных Geroprotectors.org (в круглых скобках указано количество соединений, представленных в каждой базе данных).
  1. PubChem https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/ (209) [28, 29]
  2. ChemSpider http://www.chemspider.com/ (208) [36-38]
  3. ChEMBL https://www.ebi.ac.uk/chembl/ (193) [33-35]
  4. ChEBI https://www.ebi.ac.uk/chebi/ (158) [30-32]
  5. Drug Bank http://www.drugbank.ca/ (98) [39-42]
Сравнение с существующими базами данных

В настоящее время уже существует несколько баз данных со свободным доступом, посвященных исследованиям в области старения, каждая из которых создана для удовлетворения определенной потребности и имеем в своей основе уникальный подход (см. таблицу). Некоторые из этих баз данных действительно содержат информацию о геропротекторах, в особенности созданная центром JenAge база данных AgeFactDB, содержащая профили 91 соединения, ассоциированного со старением, а также генов и других связанных со старением вмешательств. Однако ни одна из них не предоставляет полный список подтвержденных и потенциальных геропротекторов и полную информационную сводку по каждому из соединений. Также ни одна из них не содержит биохимических и механистических профилей геропротективных соединений, интегрированных с внешними базами данных. На момент своего запуска Geroprotectors.org описывает более чем в два раза больше геропротекторов, чем любая из других баз данных, посвященных старению. Более того, она предоставляет гораздо больше информации по каждому из соединений по-отдельности и регулярно проверяется вручную, что обеспечивает постоянную актуальность информации.

Список существующих баз данных, посвященных старению, для сравнения с Geroprotectors.org

Источник 

 Структура информации

 Организмы, ассоциированные с экспериментами

 Количество геропротекторов в базе данных

 Влияние их на продолжительность жизни

 Информация о структуре соединения

Информация о токсичности соединения  

Связь между соединением и биомаркерами старения 

 AgeFactDB by Jen Age [58]

 таблицы

 17

 91

 да

 нет

 нет

 да

 Human Ageing Genomic Resources  [59]

 множество баз данных; различные структуры

 1 – 4000 и более в зависимости от базы данных

 0 – база посвящена генам, а не соединениям

 нет

 нет

 нет

 нет

 Lifespan Observation database by Sageweb

 таблицы

 17

 91

 да

 нет

 нет

 нет

 Geroprotectors

 таблицы

 17

 256

 да

 да

 да

 да


Пример использования

Работающий с круглыми червями Caenorhabditis elegans исследователь хочет изучить известные геропротективные эффекты препарата ресвератрола и посещает Geroprotectors.org для получения информации, которая поможет ему в планировании эксперимента. На домашней странице он осуществляет поиск по слову Resveratrol. Результаты поиска содержат семь ссылок на эксперименты, проведенные на четырех модельных организмах и продемонстрировавшие геропротективные эффекты ресвератрола [60-66]. Эти ссылки представлены в формате простой таблицы, количество строк в которой соответствует количеству упомянутых исследований. Колонки содержат среднее значение, медиану и максимальное увеличение продолжительности жизни в процентах для каждого из исследований, а также референсные ссылки на PubMed. 

Используя, например, медиану продолжительности жизни, исследователь может мгновенно увидеть, что существуют данные, свидетельствующие о способности ресвератрола увеличивать этот показатель на 10-10,7% для C.elegans [62,63,66], на 56% – для рыб нотобранхиус фурцери (Nothobranchius furzeri) и на 13% – для плодовых мух-дрозофил (Drosophila melanogaster) [64]. На этом этапе ученый может выбрать один из двух вариантов дальнейших действий:
  • перейти непосредственно к литературе, в которой можно прочитать больше про любое из перечисленных семи исследований, путем нажатия на соответствующие ссылки PubMed в последней колонке таблицы или
  • узнать больше про свойства ресвератрола и данные исследования в рамках geroprotectors.org. 
Заинтересованный в быстром обширном анализе свойств ресвератрола и более детальной информации об увеличении продолжительности жизни C.elegans пользователь выбирает последний вариант и остается в базе данных Geroprotectors. Нажатие на ссылку «Resveratrol» в любом ряду таблицы выдает страницу с резюме по ресвератролу. Оно включает схематичное изображение химической структуры ресвератрола, а расположенные над этим изображением ярлыки позволяют выбрать один из трех вариантов резюме препарата: информацию о соединении, биоактивность/фармакология/механизмы или эксперименты по ПЖ (продолжительности жизни), англ. Compound Info, Bioactivity/Pharm/Pathways, or LS Experiments.

Так как раздел «информация о соединении» соответствует активному ярлыку (с изображением структуры ресвератрола), исследователь начинает с него. При прокрутке страницы вниз появляются официальное название и другие варианты названия соединения, ссылка на статью препарата в Wikipedia, а также ссылки на химические базы данных и базы данных лекарственных препаратов Chemspider, DrugBank, ChEMBL, ChEBI, PubChem). В самом низу страницы указан актуальный статус ресвератрола (экспериментальный, исследуемый), а также количество проводимых клинических исследований препарата (в данном случае – 95). Для получения немедленного доступа к ним исследователь может воспользоваться ссылкой на clinicaltrials.org. 

Второй ярлык «Биоактивность/Фармакология/Механизмы» помогает исследователю углубить знания о биологической активности ресвератрола. Слева представлен список более чем 30 взаимодействий, в которые вступает ресвератрол, взятых из базы данных UniProt и снабженных соответствующими ссылками. Справа исследователь может увидеть, что ресвератрол способен оказывать на организм эффекты нескольких типов, в том числе противовоспалительные, противораковые, антиатерогенные, препятствующие ожирению, нейропротективные и кардиопротективные. Здесь представлены ссылки на исследования, результаты которых подтверждают каждый из перечисленных эффектов. 

Ниже списка эффектов, оказываемых на организм, приведено короткое резюме антибактериального, антигрибкового и антивирусного действия препарата, представленное в формате да/нет. Из него исследователь узнает об отсутствии у ресвератрола всех этих свойств. 

Прокручивание страницы вниз открывает список механизмов действия ресвератрола, обеспечивающих долголетие. Он включает воспроизведение эффектов низкокалорийной диеты и устойчивость к стрессу, а также механизмы подавления процессов старения, к которым в случае ресвератрола относятся антиоксидантные свойства. И наконец, утверждение внизу страницы сообщает о том, существует ли взаимосвязь между ресвератролом и биомаркерами старения (не существует). А в нижнем левом углу страницы исследователь может найти ассоциированные с этим механизмы и уровни ЛД50, указывающие на степень токсичности.

Если исследователь все еще хочет узнать больше об экспериментах по увеличению продолжительности жизни с помощью ресвератрола, он может воспользоваться для этого ярлыком «эксперименты по ПЖ». При переходе на соответствующую страницу слева открывается название и абстракт одной из семи статей, перечисленных в таблице, появляющейся вслед за домашней страницей результатов поиска. Этот абстракт относится к эксперименту с пекарскими дрожжами (Saccharomyces cerevisiae) [61]. К этой и остальным шести статьям можно перейти с помощью ярлыков вверху страницы. 

Для перехода к экспериментам на C.elegans исследователь нажимает на один из двух ярлыков для C.elegans, после чего возникает название и абстракт одного из трех исследований. Под абстрактом исследователь может увидеть, что в нем использовалась линия червей N2. Справа перечислены условия проведения эксперимента, а именно среда для выращивания нематод на основе агара с добавлением кишечной палочки (E.coli) линии OP5, а также то, что медиана увеличения продолжительности жизни в данном исследовании составила 17,8% [62]. Здесь также указано, что максимальный эффект ресвератрола в данном исследовании был получен при концентрации препарата 1 миллимоль. Дальнейшее прокручивание вниз открывает дополнительную ссылку на исследование, при проведении которого был получен противоположный эффект.

Доступность

База данных Geroprotectors доступна по адресу http://www.geroprotectors.org, а на содержащиеся в ней данные распространяется лицензия Creative Commons, разрешающая их использование при проведении других анализов. С помощью инструмента для экспорта можно скачать либо всю базу данных, либо более узкий набор информации. Обратная связь с помощью электронной почты приветствуется, также как и ввод новых данных, для которого существует специальная форма, обеспечивающая введение всей необходимой информации.

Обсуждение

Geroprotectors.org представляет собой уникальную базу данных со свободным доступом online. Другие посвященные старению базы данных, как правило, предоставляют базовую информацию о генах долголетия/смертности, геномах долгоживущих видов (голый землекоп, гренландский кит и др.), а также о теориях старения и содержат относительно мало данных по антивозрастным вмешательствам. Geroprotectors.org предоставляет информацию об увеличивающих продолжительность жизни эффектах более чем 200 герпротективных соединений, а также резюме других ключевых данных по этим соединениям с помощью быстро работающего, интуитивно понятного и прозрачного интерфейса. Содержащиеся в ней данные получены из более чем 250 рецензированных исследований, а также химических баз данных и баз данных лекарственных препаратов. Все данные представлены в виде резюме и повсеместно снабжены перекрестными ссылками, обеспечивающими быстрый и удобный доступ к оригинальным публикациям. 

Помимо усилий, направленных на обеспечение точности, были предприняты дополнительные усилия по включению в базу данных исследований, результаты которых опровергают геропротективные эффекты соединений. Это сделано для обеспечения объективности и разностороннего представления каждого соединения. Так как на протяжении ближайших десятилетий старение будет продолжать приближаться к верхней строчке списка социальных и экономических проблем, потребность в подобных Geroprotectors ресурсах, предоставляющих мультидисциплинарному сообществу биогеронтологов и клиницистов возможность объединить усилия и поделиться своими знаниями, будет только возрастать. В качестве ответа на эту потребность Geroprotectors предоставляет исследователям, заинтересованным в поисках методов борьбы со старением, ценнейший источник информации.

Список литературы к статье приведен на отдельной странице.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
30.09.2015

Читать статьи по темам:

база данных возрастные болезни геропротекторы продление жизни Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Геропротекторы: самая полная база данных (1)

Geroprotectors представляет собой простую в обращении публичную базу данных, содержащую информацию о более чем 250 экспериментах, в которых изучались более 200 подтвержденных или потенциальных геропротекторов.

читать

Глобальная система по управлению знаниями в области старения

Начала работу первая в мире глобальная система по управлению знаниями в области старения – International Aging Research Portfolio (IARP) по отслеживанию проектов, грантов и публикаций в биомедицине с фокусом на физиологические и психологические аспекты старения и возраст-зависимые заболевания

читать

Геропротекторы: самая полная база данных (2)

Мотивацией к созданию базы данных Geroprotectors.org было желание предоставить исследователям, заинтересованным в замедляющих старение соединениях, универсальный ресурс, позволяющий сэкономить огромное количество времени на поиски данных, изучение литературы и экспертный анализ.

читать

Искусственный интеллект made in China

Руководитель Пекинского института геномики Цзюнь Ван удивил научное сообщество, сложив свои полномочия в начале июля 2015 года. Теперь он объявил о своём желании сосредоточиться на исследованиях в области искусственного интеллекта.

читать

Покажите свои гены

За последнее десятилетие исландской компании Decode удалось провести самое подробное генетическое исследование населения, проживающего в отдельно взятой стране.

читать

Облачные вычисления для биомедицины

Обработка, хранение и передача объемов информации, или «больших данных», – задача очень непростая. В Московском центре ЕМС разработали платформу, которая позволяет решить эту проблему.

читать