توضیحات

جهت دانلود فایل پی دی اف خلاصه کتاب، بر روی لینک زیر کلیک نمایید.

M648_Abstract

پیشگفتار

سرطان یکی از عوامل مهم در مرگ‌ومیر انسانی است آمار افرادی که سالانه به سرطان مبتلا می‌شوند یا شیب بسیار تندی روبه افزایش است. هزینه‌های درمان این بیماری بار مالی سنگینی را برای افراد یک جامعه و حتی دولتها به همراه دارد از این رو تحقیقات در زمینه‌ی شناخت سرطان و یافتن روش‌های درمانی جدید ضدسرطان یکی از اولویت‌های پژوهشی جهان است. در این راستا شناخت بهتر متابولیسم انسان در سلول‌های هر بافت سالم و یا در بافت‌های سرطانی یکی از مهم‌ترین گامها شناخت روش‌های درمانی جدید ضدسرطان است. متابولیسم سلولی یکی از عوامل مهم و تأثیرگذار در زنده‌ماندن یا مرگ سلول است و نقش تأثیرگذاری در بیماری‌هایی مانند سرطان، دیابت، الزایمر، و بیماری‌های عصبی دارد. متابولیسم سلولی بطور پیچیده‌ای در ایجاد، پیشرفت و توقف سرطان مؤثر است. ساختار شبکه‌ی متابولیکی و نحوه یا ارتباط مسیرهای متابولیکی با یکدیگر در سلول‌های سالم و سرطانی متفاوت است. سلول‌های سرطانی برای استفاده از منابع کربنی و تأمین انرژی لازم برای تکثیر سلولی شبکه‌ی متابولیکی را مجدداً برنامه‌ریزی می‌کند این سلول‌ها مسیر تولید و مصرف قندها، چربی‌ها، اسیدهای امینه و انرژی را تغییر می‌دهند تا مواد مورد نیاز خود برای تکثیر را تأمین نمایند. در واقع سلول‌های سرطانی فنوتایپ متفاوتی نسبت به سلول‌های سالم از خود نشان می‌دهند و می‌توان گفت فنوتایپ سلول‌های سرطانی تا ۷۰% شبیه به یکدیگر است یکی از بارزترین تغییرات متابولیکی که در اکثر سلول‌های سرطانی دیده می‌شود اثر واربورگ است این پدیده‌ی متابولیکی ۸۰ سال پیش توسط Otto Warburg کشف شده که جنبه‌های زیادی از نحوه‌ی رشد تومورهای سرطانی را مشخص می‌کند.

سیستم بیولوژی، به عنوان یک علم کل نگر با امکان درک سیستمی اجازه بررسی سلول‌های انسانی از طریق مدل­سازی سلول را ایجاد می‌کند. با استفاده از مدل‌های متابولیکی ژنوم مقیاس می‌توان مکانیسم­های پنهان بیماری‌ها را کشف و برای درمان آنها اهداف دارویی را یافت که با صدمه نزدن به سلول‌های سالم به بهود بیماری بیانجامند. مکانیسم بیماری‌های پیچیده مانند سرطان از هر فرد با فرد دیگر حتی در نوع سرطان مشابه، دارای ژنوتایپ و فنوتایپ متفاوتی است که بر این اساس درمان خاص هر فرد را نیز باید داشته باشد. یکی از عوامل مهم در این تفاوت رژیم غذایی فردی است که مبتلا به سرطان است. رژیم غذایی مختلف باعث تغییر در شبکه متابولیکی سلول‌ها می‌شود و باعث تاثیر متفاوت داروها بر افراد خواهد شد.

از این رو در کتاب پیش رو سه بافت انسانی پر خطر در ابتلا به سرطان انتخاب گردید و  با در نظر گرفتن رژیم غذایی به عنوان یک عامل مهم در پزشکی شخصی صحت تغییر اهداف دارویی در رژیم غذایی خاص بررسی گردید. بر این اساس رژیم غذایی آمریکایی به دلیل در دسترس بودن جزئیات این رژیم غذایی مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از مدل‌های سلول‌های سالم و سرطانی سه بافت (ریه، سینه، پانکراس) در حالت شرایط عمومی کشت و همچنین رژیم غذایی اعمال گردید. با استفاده از الگوریتم‌هایFBA ،  FVAو حذف تک ژنی مشخص شد و اهداف دارویی در سلول با رژیم غذایی آمریکایی تغییر کرده و اهداف جدیدی شناسایی گردید.

شيوه سازماندهي کتاب حاضر به‌ صورت زیر می‌باشد.

فصل اول: کلیات

فصل دوم: ژنوم

فصل سوم: سلول‌های سرطانی

فصل چهارم: مطالعه موردی

فصل پنجم: یافته‌ها

فصل ششم: جمع‌بندی

————————————————————————————————————————————————————————————————————————————

Abstract

Cancer is one of the most important causes of human mortality. The number of people who are diagnosed with cancer every year or a very steep slope is increasing. The cost of treating this disease carries a heavy financial burden for individuals in a society and even governments, so research into cancer recognition and finding new anti-cancer treatments is one of the world’s research priorities. In this regard, better understanding of human metabolism in the cells of any healthy tissue or in cancerous tissues is one of the most important steps to understand new anti-cancer therapies. Cellular metabolism is one of the most important and influential factors in cell survival or death and plays an effective role in diseases such as cancer, diabetes, Alzheimer’s, and neurological diseases. Cellular metabolism is complexly involved in the development, progression and cessation of cancer. The structure of the metabolic network and how metabolic pathways interact with each other in healthy and cancer cells. Cancer cells reprogram the metabolic network to use carbon sources and provide the energy needed for cell proliferation. These cells change the way they produce and consume sugars, fats, amino acids, and energy to provide the materials they need to multiply. In fact, cancer cells show a different phenotype than healthy cells, and it can be said that the phenotype of cancer cells is up to 70% similar to each other. One of the most obvious metabolic changes seen in most cancer cells is the Warburg effect. This metabolic phenomenon 80 years ago by Otto Warburg has been discovered to identify many aspects of how cancerous tumors grow.
The biological system, as a holistic science with the possibility of a systemic understanding, allows the study of human cells through cell modeling. Using metabolic models of the scale genome, the hidden mechanisms of disease can be discovered and drug targets can be found to treat them that can cure disease by not damaging healthy cells. The mechanism of complex diseases such as cancer varies from person to person, even in the same type of cancer, with different genotypes and phenotypes, according to which each person must have a specific treatment. One of the important factors in this difference is the diet of a person with cancer. Different diets alter the metabolic network of cells and cause different effects of drugs on individuals.
Therefore, in the present book, three high-risk human tissues for cancer were selected and considering the diet as an important factor in personal medicine, the accuracy of changing the drug goals in a particular diet was investigated. Accordingly, the American diet was examined because of the availability of details of this diet. Using healthy and cancer cell models, three tissues (lung, breast, pancreas) were cultured in general condition and diet was applied. Using FBA, FVA and single-gene deletion algorithms, the drug targets in the cell were changed with the American diet and new targets were identified.
The method of organizing the present book is as follows.
Chapter One: Generalities
Chapter Two: The Genome
Chapter 3: Cancer Cells
Chapter 4: Case Study
Chapter Five: Findings
Chapter Six: Summary