ชุดปฏิสัมพันธ์ระดับโมเลกุลทั้งหมดในเซลล์มนุษย์ หรือที่เรียกว่าอินแอคทอมสามารถนำมาใช้ในการระบุและป้องกันโรคได้^{[ 5 ]}เครือข่ายเหล่านี้ได้รับการจำแนกทางเทคนิคว่าเป็น เครือข่าย แบบไร้มาตราส่วนไม่เข้าพวก และเป็นเครือข่ายโลกขนาดเล็กโดยมีค่าความเป็นศูนย์กลางระหว่างกลางสูง^{[ 6 ]}

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโปรตีนกับโปรตีนได้รับการทำแผนที่โดยใช้โปรตีนเป็นโหนดและปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันเป็นลิงก์^{[ 7 ]}แผนที่เหล่านี้ใช้ฐานข้อมูลเช่นBioGRIDและHuman Protein Reference Databaseเครือข่ายเมตาบอลิซึมครอบคลุมปฏิกิริยาทางชีวเคมีในวิถีเมตาบอลิซึม โดยเชื่อมต่อ เมตาบอไลต์สองชนิดหากอยู่ในวิถีเดียวกัน^{[ 8 ]}นักวิจัยได้ใช้ฐานข้อมูลเช่นKEGGเพื่อทำแผนที่เครือข่ายเหล่านี้ เครือข่ายอื่นๆ ได้แก่เครือข่ายการส่งสัญญาณของเซลล์เครือข่ายการควบคุมยีนและเครือข่ายRNA

การใช้เครือข่ายอินแอคทอมช่วยให้สามารถค้นพบและจำแนกโรค ตลอดจนพัฒนาวิธีการรักษาโดยอาศัยความรู้เกี่ยวกับความสัมพันธ์และบทบาทของความสัมพันธ์เหล่านั้นในเครือข่าย ข้อสังเกตประการหนึ่งคือ โรคต่างๆ สามารถจำแนกได้ไม่ใช่จากฟีโนไทป์ หลัก (พาโทฟีโนไทป์) แต่จากโมดูลของโรคซึ่งเป็นกลุ่มหรือบริเวณใกล้เคียงของส่วนประกอบในอินแอคทอมที่หากถูกรบกวนจะส่งผลให้เกิดพาโทฟีโนไทป์เฉพาะ^{[ 5 ]}โมดูลของโรคสามารถนำไปใช้ได้หลายวิธี เช่น การทำนายยีนที่ก่อให้เกิดโรคซึ่งยังไม่ถูกค้นพบ ดังนั้น การแพทย์เครือข่ายจึงมุ่งที่จะระบุโมดูล ของโรค สำหรับพาโทฟีโนไทป์เฉพาะโดยใช้อัลกอริ ธึ มการจัดกลุ่ม

เครือข่ายโรคของมนุษย์หรือที่เรียกว่า ดิสโซม คือเครือข่ายที่โหนดคือโรค และลิงก์คือความแข็งแกร่งของความสัมพันธ์ระหว่างกัน ความสัมพันธ์นี้มักถูกวัดปริมาณโดยอิงจากส่วนประกอบของเซลล์ที่เกี่ยวข้องซึ่งโรคสองโรคมีร่วมกัน เครือข่ายโรคของมนุษย์ (HDN) ที่ตีพิมพ์ครั้งแรกนั้นพิจารณาจากยีน โดยพบว่ายีนที่เกี่ยวข้องกับโรคจำนวนมากเป็นยีนที่ไม่จำเป็นเนื่องจากเป็นยีนที่ไม่รบกวนเครือข่ายอย่างสมบูรณ์และสามารถส่งต่อจากรุ่นสู่รุ่นได้^{[ 3 ]}เครือข่ายโรคเมตาบอลิก (MDN) ซึ่งโรคสองโรคเชื่อมต่อกันด้วยเมตาโบไลต์หรือวิถีเมตาบอลิก ที่ใช้ร่วมกัน ก็ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางเช่นกัน และมีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งในกรณีของความผิดปกติทางเมตาบอลิก^{[ 9 ]}

ตัวแทนของโรคมี 3 แบบ ได้แก่: ^{[ 6 ]}

• ทฤษฎีความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมระบุว่า หากยีนหนึ่งเชื่อมโยงกับลักษณะอาการของโรคสองแบบที่แตกต่างกัน โรคทั้งสองนั้นก็มีแนวโน้มที่จะมีต้นกำเนิดทางพันธุกรรมร่วมกัน (ความผิดปกติทางพันธุกรรม )
• หลักการของวิถีเมตาบอลิซึมร่วมระบุว่า หากวิถีเมตาบอลิซึมหนึ่งเชื่อมโยงกับโรคสองชนิดที่แตกต่างกัน แสดงว่าโรคทั้งสองนั้นน่าจะมีต้นกำเนิดทางเมตาบอลิซึมร่วมกัน (ความผิดปกติทางเมตาบอลิซึม )
• รูปแบบการเกิดโรคร่วมกันใช้เครือข่ายโรคตามลักษณะทางฟีโนไทป์ (PDN) โดยที่โรคสองโรคจะเชื่อมโยงกันหากการเกิดโรคร่วมกัน ที่สังเกตได้ ระหว่างลักษณะทางฟีโนไทป์เกินเกณฑ์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ^{[ 10 ]}วิธีนี้ไม่ได้พิจารณากลไกการทำงานของโรค แต่จับภาพความก้าวหน้าของโรคและความสัมพันธ์ระหว่างโรคที่เชื่อมโยงกันอย่างมากกับอัตราการเสียชีวิตที่สูงขึ้น

เครือข่ายโรคบางเครือข่ายเชื่อมโยงโรคกับปัจจัยที่เกี่ยวข้องภายนอกเซลล์มนุษย์ เครือข่ายของปัจจัย ทางสิ่งแวดล้อมและพันธุกรรม ที่เชื่อมโยงกับโรคร่วมกัน เรียกว่า "เอทิโอม" ยังสามารถใช้ในการประเมินการรวมกลุ่มของปัจจัยทางสิ่งแวดล้อมในเครือข่ายเหล่านี้และทำความเข้าใจบทบาทของสิ่งแวดล้อมที่มีต่ออินเทอร์แอคทอมได้ อีกด้วย ^{[ 11 ]}เครือข่ายอาการ-โรคของมนุษย์ (HSDN) ที่ตีพิมพ์ในเดือนมิถุนายน 2014 แสดงให้เห็นว่าอาการของโรคและส่วนประกอบของเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับโรคมีความสัมพันธ์กันอย่างมาก และโรคในหมวดหมู่เดียวกันมักจะก่อตัวเป็นชุมชนที่มีการเชื่อมต่อกันสูงในแง่ของอาการ^{[ 12 ]}

เภสัชวิทยาเครือข่ายเป็นสาขาที่กำลังพัฒนาโดยอิงจากเภสัชวิทยาระบบที่พิจารณาผลกระทบของยาต่อทั้งอินเทอร์แอคโตมและดีซีโซม^{[ 13 ]}โทโพโลยีของเครือข่ายปฏิกิริยาชีวเคมีกำหนดรูปร่างของเส้นโค้งการตอบสนองต่อขนาด ยา ^{[ 14 ]}เช่นเดียวกับประเภทของปฏิกิริยาระหว่างยา^{[ 15 ]}ดังนั้นจึงสามารถช่วยออกแบบกลยุทธ์การรักษาที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัยได้ นอกจากนี้ เครือข่ายเป้าหมายยา (DTN) สามารถมีบทบาทสำคัญในการทำความเข้าใจกลไกการออกฤทธิ์ของยาที่ได้รับการอนุมัติและยาที่อยู่ระหว่างการทดลอง[ ^{16 ] มุม}มองทฤษฎีเครือข่ายของยาขึ้นอยู่กับผลกระทบของยาในอินเทอร์แอคโตม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณที่เป้าหมายของยาครอบครอง การบำบัดแบบผสมผสานสำหรับโรคที่ซับซ้อน (โพลีเภสัชวิทยา) ได้รับการแนะนำในสาขานี้ เนื่องจากส่วนประกอบทางเภสัชกรรมที่ออกฤทธิ์ (API) หนึ่งตัวที่มุ่งเป้าไปที่เป้าหมายหนึ่งอาจไม่ส่งผลกระทบต่อโมดูลของโรคทั้งหมด^{[ 13 ]}แนวคิดของโมดูลของโรคสามารถนำมาใช้เพื่อช่วยในการค้นพบยาการออกแบบยาและการพัฒนาตัวบ่งชี้ทางชีวภาพสำหรับการตรวจหาโรค^{[ 2 ]}การระบุยาโดยใช้เภสัชวิทยาเครือข่ายสามารถทำได้หลายวิธี ตัวอย่างง่ายๆ คือ วิธี "ความผิดโดยการเชื่อมโยง" ซึ่งระบุว่าหากรักษาโรคสองโรคด้วยยาชนิดเดียวกัน ยาที่ใช้รักษาโรคหนึ่งอาจใช้รักษาอีกโรคหนึ่งได้^{[ 17 ]} การนำยามาใช้ใหม่ปฏิกิริยาระหว่างยาและผลข้างเคียง ของยา ได้รับการศึกษาในสาขานี้เช่นกัน^{[ 18 ] [ 2 ]}การพัฒนาครั้งถัดไปของเภสัชวิทยาเครือข่ายใช้คำจำกัดความของโรคที่แตกต่างออกไปโดยสิ้นเชิง โดยกำหนดให้เป็นการทำงานผิดปกติในโมดูลการส่งสัญญาณที่ได้มาจากโมดูลปฏิสัมพันธ์ระหว่างโปรตีนกับโปรตีน ทั้งโมดูลปฏิสัมพันธ์และอินแอคโทมต่างก็มีข้อบกพร่องเชิงแนวคิดมากมาย เช่น โปรตีนแต่ละตัวปรากฏเพียงครั้งเดียวในอินแอคโทม ในขณะที่ในความเป็นจริง โปรตีนหนึ่งตัวสามารถปรากฏในบริบทที่แตกต่างกันและตำแหน่งเซลล์ที่แตกต่างกันได้ โมดูลการส่งสัญญาณดังกล่าวควรได้รับการกำหนดเป้าหมายในการรักษาที่ดีที่สุดที่หลายตำแหน่ง ซึ่งปัจจุบันเป็นคำจำกัดความใหม่ของเภสัชวิทยาเครือข่ายที่นำมาใช้ในทางคลินิกแล้ว เพื่อให้ได้ความแม่นยำที่สูงกว่าในปัจจุบัน ผู้ป่วยไม่ควรถูกเลือกโดยอาศัยเพียงลักษณะทางฟีโนไทป์เชิงพรรณนาเท่านั้น แต่ยังต้องอาศัยการวินิจฉัยที่ตรวจจับการทำงานผิดปกติของโมดูลด้วย ยิ่งไปกว่านั้น เภสัชวิทยาเครือข่ายที่อิงตามกลไกดังกล่าวมีข้อดีคือ ยาแต่ละชนิดที่ใช้ในโมดูลเดียวกันมีฤทธิ์เสริมกันสูง ซึ่งช่วยลดปริมาณยาแต่ละชนิดลงได้ ซึ่งจะช่วยลดโอกาสที่ยาเหล่านี้จะออกฤทธิ์ต่อโปรตีนอื่นๆ นอกโมดูล และลดโอกาสที่จะเกิดผลข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์^{[ 19 ]}

การระบาดของโรคผ่านเครือข่ายได้รับการสร้างขึ้นโดยการประยุกต์ใช้วิทยาศาสตร์เครือข่ายกับแบบจำลองการระบาดของโรค ที่มีอยู่ เนื่องจากเครือข่ายการขนส่งและเครือข่ายสังคมมีบทบาทในการแพร่กระจายของโรค^{[ 20 ]}เครือข่ายสังคมถูกนำมาใช้เพื่อประเมินบทบาทของความสัมพันธ์ทางสังคมในการแพร่กระจายของโรคอ้วนในประชากร^{[ 21 ]}แบบจำลองและแนวคิดการระบาดของโรค เช่นการแพร่กระจายและการติดตามผู้สัมผัสได้รับการปรับปรุงเพื่อใช้ในการวิเคราะห์เครือข่าย^{[ 22 ]}แบบจำลองเหล่านี้สามารถนำมาใช้ใน นโยบาย สาธารณสุขเพื่อดำเนินการตามกลยุทธ์ต่างๆ เช่นการฉีดวัคซีนแบบกำหนดเป้าหมาย^{[ 23 ]}และเมื่อเร็วๆ นี้ได้ถูกนำมาใช้เพื่อจำลองการแพร่ระบาดของไวรัสอีโบลาในแอฟริกาตะวันตกข้ามประเทศและทวีปต่างๆ^{[ 24 ] [ 25 ]}

เมื่อเร็วๆ นี้ นักวิจัยบางคนมักจะนำเสนอการใช้ยาในรูปแบบของเครือข่าย โหนดในเครือข่ายเหล่านี้แทนยา และขอบแทนความสัมพันธ์บางอย่างระหว่างยาเหล่านี้ Cavallo et al. (2013) ^{[ 26 ]}ได้อธิบายโทโพโลยีของเครือข่ายการสั่งยาร่วมกันเพื่อแสดงให้เห็นว่ายาประเภทใดที่ถูกสั่งร่วมกันมากที่สุด Bazzoni et al. (2015) ^{[ 27 ]}สรุปว่า DPN ของยาที่ถูกสั่งร่วมกันนั้นมีความหนาแน่น มีการรวมกลุ่มสูง เป็นแบบโมดูลาร์ และมีความสัมพันธ์กัน Askar et al. (2021) ^{[ 28 ]}ได้สร้างเครือข่ายของปฏิกิริยาระหว่างยาที่รุนแรง (DDIs) โดยแสดงให้เห็นว่าเครือข่ายนี้ประกอบด้วยกลุ่มจำนวนมาก

ในสาขาชีวการแพทย์ เครือข่าย (โดยเฉพาะเครือข่ายความคล้ายคลึง) ได้รับการปรับใช้เป็นเครือข่ายความคล้ายคลึงของผู้ป่วย (PSN) เพื่อสนับสนุนการตัดสินใจทางคลินิกและพัฒนาการแพทย์ที่แม่นยำ ยิ่งขึ้น ใน PSN โหนดจะแทนผู้ป่วยแต่ละราย ในขณะที่ขอบ ที่มีน้ำหนัก ระหว่างโหนดจะวัดระดับ ความคล้ายคลึงกัน ทางฟีโนไทป์ ทางคลินิก หรือทางโมเลกุล แตกต่างจากแบบจำลองทางการแพทย์แบบ "หนึ่งขนาดเหมาะกับทุกคน" แบบดั้งเดิมที่อาศัยค่าเฉลี่ยของประชากรในวงกว้าง PSN ใช้ทฤษฎีกราฟเพื่อพิจารณาความซับซ้อนของผู้ป่วยแต่ละรายว่าเป็นเอกลักษณ์ โดยการแมปโปรไฟล์ของผู้ป่วยกับเครือข่ายของกรณีที่ผ่านมา นักวิจัยสามารถสำรวจความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนในเชิงวิเคราะห์และเปลี่ยนจุดสนใจไปสู่กลยุทธ์การรักษาเฉพาะบุคคลที่สูงขึ้น^{[ 29 ]}

การพัฒนาอวัยวะ^{[ 38 ]}และระบบชีวภาพอื่นๆ สามารถจำลองเป็นโครงสร้างเครือข่ายได้ โดยที่ลักษณะทางคลินิก (เช่น รังสีวิทยา การทำงาน) สามารถแสดงเป็นโหนด และความสัมพันธ์ระหว่างลักษณะเหล่านี้จะแสดงเป็นลิงก์ระหว่างโหนดดังกล่าว^{[ 39 ]}ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะใช้เครือข่ายเพื่อจำลองว่าระบบอวัยวะมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไรแบบไดนามิก