Modelos metabólicos a escala genómica aplicados a la salud humana y la ingeniería biofarmacéutica

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Metabólica
• Biología de Sistemas
• Biología Computacional

Sus antecedentes:

• Los modelos metabólicos a escala genómica (GEM) se han desarrollado para humanos y animales modelo durante los últimos 15 años.
• Los GEM son cruciales para comprender el metabolismo, simular interacciones tisulares y avanzar en la producción biofarmacéutica.

Objetivo del estudio:

• Revisar la historia y el desarrollo de los GEM para Homo sapiens y otros animales.
• Describir la representación de las redes metabólicas utilizando matrices estequiométricas y restricciones para la simulación de flujo.
• Discutir las aplicaciones de los GEM en la comprensión del metabolismo, las enfermedades y la ingeniería biofarmacéutica.

Principales métodos:

• Representación de redes metabólicas utilizando matrices estequiométricas.
• Aplicación de restricciones bien definidas para la simulación de flujo.
• Revisión del desarrollo histórico y las aplicaciones de los GEM en animales.

Principales resultados:

• El desarrollo de los GEM ha progresado de Homo sapiens a otros animales, y de simulaciones genéricas a específicas del contexto.
• El avance de los GEM para animales mejora significativamente la comprensión sistemática del metabolismo en humanos y especies relacionadas.
• Los GEM facilitan la simulación de la interacción metabólica multicelular y multitejido.

Conclusiones:

• El progreso en los GEM animales amplía nuestra comprensión sistemática del metabolismo, lo que ayuda a la salud humana y la ingeniería biofarmacéutica.
• La investigación futura debe centrarse en la integración de más procesos biológicos y datos ómicos para el desarrollo avanzado de GEM.
• Esta revisión tiene como objetivo inspirar nuevos GEM para organismos mamíferos y nuevos algoritmos para la integración de big data.