Modellizzazione matematica per combattere le malattie metaboliche
La protein-chinasi attivata da AMP ha un ruolo regolatore fondamentale nel monitorare lo stato di energia delle cellule. Il pathway di segnalazione che coinvolge la protein-chinasi attivata da AMP controlla la produzione e il consumo di energia, agendo così sulla maggior parte dei processi biologici intracellulari. Il progetto Ampkin ("Systems biology of the AMP-activated protein kinase pathway"), finanziato dall'UE, era progettato per contribuire alla comprensione del modo in cui agiscono i pathway della protein-chinasi attivata dall'AMP. Più specificamente gli scienziati del progetto progettavano di generare descrizioni matematiche cinetiche predittive dell'attivazione e disattivazione dei pathway per identificare potenziali bersagli farmacologici per curare malattie metaboliche umane. L'utilizzo dei dati esistenti di proteine, espressione di mRNA e livelli metabolici ha permesso agli scienziati di catturare la dinamica del pathway e progettare modelli cinetici. Il confronto dei pathway dei lieviti e dei mammiferi ha indicato che la protein-chinasi attivata dall'AMP ha bersagli e ruoli fisiologici simili in entrambi i sistemi. Sono stati creati anche strumenti di analisi per la maggior parte delle fasi della cascata AMP massimizzando l'uso di dati reali nel modello matematico. In combinazione con dataset dinamici quantitativi, generati in seguito all'attivazione e disattivazione del pathway della protein-chinasi attivata da AMP, è stato possibile costruire modelli matematici per l'omologo del lievito Snf1. %È importante notare che il modello Ampkin è stato progettato per valutare perturbazioni sistemiche e per essere potenzialmente usato per lo screening farmacologico. Integrando modellizzazione e sperimentazione i partner del progetto sono riusciti a migliorare continuamente il modello di protein-chinasi attivata da AMP. Ciò ha permesso loro di affrontare questioni relative alla ricerca e, si spera, fornirà risposte necessarie alle malattie metaboliche quali obesità e diabete di tipo II.
