Genomic approach for Traditional Chinese Medicine reappraisal

Abstract

Summary
Genomic tools and knowledge have changed the way for new drug discovery. Applying modern genomic technologies to reappraise Traditional Chinese Medicines (TCM) may give this old medicine a new life and may even help find out novel leading compounds for new drug development. In this paper, I present three examples to demonstrate the usefulness of genomic technologies: Example I shows that cDNA microarray can be used as a genome fingerprint for TCM biological quality control (QC). The current method for TCM QC is a chemical profile based on the high performance liquid chromatography (HPLC). However, a gene expression profile offers distinct advantages because such data can be quantitative and objective, and may be more biologically relevant than the chemical profile. From the analysis of transcripts in the microarray, few marker genes can be identified and their gene expression levels serve as a biological index. In the second example, we show that microRNA can be a novel mechanism to explain how a TCM works, and we may be able to discover new diagnostic biomarker(s) through TCM studies. In the third example, we show that green tea can reduce the methylation in several genes which causes down regulation of gene expression in cancer cells, thus resulting in anti-proliferation effect. The green tea studies can also provide a paradigm for TCM studies because of the complexity of the components in green tea, and that various tea preparations are similar to many TCMs. In this post-genome era, advanced genomic tools and techniques offer an exciting and promising avenue to reappraise TCM.

L’approccio genomico per la rivalutazione della Medicina Tradizionale Cinese
Riassunto
Gli strumenti e la conoscenza della genomica stanno cambiando la ricereca farmacologica. Applicando le moderne tecnologie genomiche per rivalutare la Medicina Tradizionale Cinese (MTC), si può dare a questa antica medicina una nuova vita e si può addirittura contribuire a scoprire nuovi composti guida per lo sviluppo di nuovi farmaci. In questo articolo vengono presentati tre esempi per dimostrare l’utilità delle tecnologie genomiche. Il primo esempio mostra come il cDNA microarray può essere utilizzato come un fingerprint genetico per il controllo di qualità biologica (CQ) della MTC. Il metodo corrente per il controllo di qualità della MTC è un profilo chimico basato sulla cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC). Tuttavia, un profilo di espressione genica offre notevoli vantaggi in quanto tali dati possono essere quantitativi e oggettivi, e può essere biologicamente più rilevante rispetto al profilo chimico. Dall’analisi dei trascritti nei microarray, possono essere identificati pochi geni marker e i loro livelli di espressione genica possono servire come un indice biologico. Nel secondo esempio si discute come il microRNA possa essere un nuovo meccanismo per spiegare come funziona la MTC, e come attraverso il suo studio sia possibile scoprire nuovi biomarker diagnostici. Nel terzo esempio si dimostra come il tè verde possa ridurre la metilazione in diversi geni che causano le down-regolazione dell’espressione genica nelle cellule tumorali, con conseguente effetto anti-proliferazione. Gli studi sul tè verde possono anche fornire un paradigma per gli studi relativi alla MTC a causa della complessità dei suoi componenti, e al fatto che diverse preparazioni di tè sono molto simili a molte delle preparazioni della medicina tradizionale. In questa era post-genoma, gli avanzati strumenti di genomica e le nuove tecniche offrono un’interessante e promettente strada per rivalutare la MTC.