Постгеномные исследования, проведение которых становится возможным после установления последовательности генома, изучают воздействием лекарства на геном (совокупность всех генов данного организма), транскриптом (совокупность всех мРНК транскриптов, синтезируемых в ходе экспрессии генома), протеом (совокупность всех белков, синтезируемых на основании мРНК транскриптома) и метаболом (совокупность всех метаболитов, найденных в клетках и жидкостях данного организма) и реактом (совокупность всех химических реакций, протекающих в клетках и тканях организма).

В постгеномной парадигме, большинство лекарств являются ингибиторами/активаторами определенных таргетных белков и оказывают быстрое «тактическое» действие (минуты-часы) за счёт модуляции активности тех или иных конкретных белков протеома. Пример: НПВП (нестероидные противовоспалительные препараты) ингибируют ЦОГ-2, что снижает синтез провоспалительных простагландинов.

Не менее важно и «стратегическое» действие — изменения транскрипции генов. Белки протеома синтезируются на основе информации, закодированной в геномной ДНК. Первым шагом считывания этой информации является транскрипция, т.е. синтез матричной РНК, соответствующей гену (например, синтезу белка ЦОГ-2 соответствует транскрипция гена «COX2»). Второй шаг – трансляция матричной РНК рибосомами, т.е. собственно синтез белка. Воздействие лекарства на транскрипцию генов обуславливает более долговременные эффекты этого лекарства (часы-дни).

Постгеномные исследования позволяют оценить «синергию» действия лекарства на транскриптомном и протеомном уровне. Далеко не для всякого лекарства характерна такая «синергия». Например, некоторые противоопухолевые средства ингибируют транскрипцию генов, ассоциированных с ростом опухолей (что и обуславливает основное фармакологическое действие молекул). В то же время, эти средства ингибируют многочисленные белки протеома (что приводит к тяжёлым побочным эффектам химиотерапии). В современной биомедицине важна именно синергия «правильного» воздействия исследуемого лекарства и на протеом, и на транскриптом.

Хемоинформатика в постгеномной медицине