Mánudaginn 3. febrúar ver Swagatika Sahoo doktorsritgerð sína í líffræði við Háskóla Íslands. Verkefnið ber heitið: Kerfislíffræði meðfæddra efnaskiptagalla (e:Systems biology of inborn errors of metabolism).
Andmælendur: Professor Hermann-Georg Holzhütter, Charité - Universitätsmedizin Berlin, Þýskalandi og Professor Barbara Bakker, Háskólanum í Groningen, Hollandi.
Doktorsnefnd: Ólafur S. Andrésson, prófessor við Líf- og umhverfisvísindadeild Háskóla Íslands, Professor Ines Thiele, University of Luxembourg og aðjúnkt við Iðnaðarverkfræði, vélaverkfræði og tölvunarfræðideild Háskóla Íslands og Jón J. Jónsson, prófessor við Læknadeild Háskóla Íslands.
Ágrip
Meðfæddir efnaskiptagallar eru genagallar sem oft leiða til lífshættulegs ástands séu þeir ekki meðhöndlaðir. Meðfæddir efnaskiptagallar krefjast betri greininga og áhrifaríkrari meðferða, auk ríks skilnings á þeim lífefnafræðilegu meinafræðum sem þeir eiga aðild að. Endursmíði og líkanagerðir efnaskiptaneta byggðar á takmörkunum eru grundvallaraðferðir kerfislíffræðinnar til að greina flókin samskipti á milli þeirra frumuhluta sem viðhalda samvægi í frumunni. Efnaskiptanetin Recon 1 og Recon 2 eru kennileiti að þessu leyti.
Hér verða ræddar grasrótar- og einingaaðferðir til að auka þekkingu og hreinsa til í þessum móðurnetum. Einnig verður fjallað um mikilvægi flutningspróteina í smíði efnaskiptaneta, eiginleika þeirra og aðild að ýmsum meðfæddum efnaskiptagöllum. Þar á eftir jukum við út Recon 1 með asýlkarnitín efnaskiptum í gegn um Ac/FAO eininguna. Þetta gerði okkur kleift að kortlegga skimunargögn úr nýfæddum börnum og leiddi til auðveldunar á notkun \textit{in silico} reiknilíkana við greiningu á meðfæddum efnaskiptagöllum. Að lokum settum við saman yfirlit yfir meðfædda efnaskiptagalla, til rannsókna á 235 göllum með notkun þessa stækkaða nets. Meðfæddir efnaskiptagallar eru meðhöndlaðir með sérstöku mataræði og lyfjameðferð. Áhrif mataræðis og meðfæddra efnaskiptagalla á efnaskipti voru könnuð með því búa handvirkt til efnaskiptanet af þekjufrumum í smáþörmunum (sIEC). Líffæra-, lífefna- og lífeðlisfræðilegir eiginleikar smáþarma í mönnum voru tekin til greina við byggingu líkansins.
Í ljós kom takmarkandi þáttur sérstaks mataræðis sem truflaði efnaskiptahæfni sIEC. Líkanið var prófað með ákveðnu mataræði og meðfæddum efnaskiptagallum, og leiddi það til frekari skilnings á lífefnafræðilegum tengslum við klíníska mynd meðfæddra efnaskiptagalla, greiningu á nýjum samsláandi mynstrum, auk rannsókna á aðlagandi ferlum sem frumurnar beita til að komast framhjá efnaskiptatálmum. Hlutverk lyfja var greint með lyfjaeiningu, og var Recon 2 þar með stækkað til að innihalda efnaskipti algengra lyfja. Áhrif mataræðis og meðfæddra efnaskiptagalla á efnaskipti og brottnám lyfja voru rannsökuð með því að gefa inn skilgreinda blöndu mataræðis og lyfja. Að auki var statín-tengdur vöðvakvilli í hvatberaorku röskunum tengdur við truflun á statín efnaskiptum. Statín-sýklósporín samskipti í meðfæddum efnaskipta tilfellum voru spáð fyrir að vera tengd algengum efnaskipta og flutningsprótínum sem koma við sögu í efnaskiptum þeirra.
Að lokum sáum við að orkustig frumunnar var skert svo fruman gæti virkjað brotthvarf lyfja; háþrýstingslyfja, verkjalyfja og midazolam. Allt þetta styður mögleika efnaskiptalíkana í líflæknisfræði. Þessa rannsókn má útvíkka til að spá betur fyrir um meðferðir vegan skorts á ýmsum ensímum.
Um doktorsefnið
Swagatika Sahoo hóf doktorsnám árið 2010 við Kerfislíffræðisetur Háskóla Íslands. Hún lauk meistaraprófi í líffræði frá Kasturba Medical College, Manipal University á Indlandi árið 2008 og lauk BA prófi í erfðafræði,lífefnafræði og líftækni árið 2005 frá Andhra University á Indlandi.