СПОСОБНЫ ЛИ МЫ СОЗДАТЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ СТРАТЕГИЧЕСКИЙ ПЛАН БИОМЕДИЦИНСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ? Директор Национальных Институтов Здоровья (НИЗ) США, доктор Элиас А. Зерхоуни

МИРОВЫЕ Проблемы в Здравоохранении Переход острых состояний в хронические Многообразие проблем в оказании помощи Возникающие впервые и вновь возникающие инфекционные заболевания Постарение населения Развитие эпидемии неинфекционных заболеваний

Более эффективное использование ресурсов Высокие траты на лечение заболеваний и последующей инвалидности Понимание доклинических молекулярных механизмов и способность выявить предрасположенность Непонимание молекулярных и клеточных механизмов ведущих к болезни Вмешательство до воз- никновения симптомов и сохранение нормальной функции как можно дольше Лечение заболевания при возникновении симптомов и потере нормальной функции 21 век 20 век Необходимость трансформирования медицинских исследований в 21 веке

Фундаментальная схема исследований и развития Фундамен- тальные исследо- вания Биология Целевой N Целевое подтвержд. Химия Скрининг Оптимизация Развитие Доклиническое Инд.. Откр. Клиническое Некоторые возмож- ности для улучшения Биомаркеры, исследования на животных, Системная биология, Химическая генная подготовка Биомаркеры, исследования на животных, Системная биология, Химическая генная подготовка Примеры ключевых схем Установление комплексного заболевания Биомаркеры, Клиническая подготовка, Регуляторная гармонизация, Информатика Недоста- точные данные по безопасности токсикологии Недостаток стандарти- зациии эффективности клинических исследований Биомаркеры, исследования на животных, Обмен данными

Какова Схема НИЗ для медицинских исследований? Сеть научных приоритетов, которую НИЗ как организация должна применять для оптимизации своего пакета исследовательских проектов Видение более значимой, инновационной и продуктивной системы исследований в области здоровья, механизмов заболеваний и сопутствующих состояний

Схема НИЗ для медицинских исследований Новый Подход в Построении Кли- нического Иссле- дования Исследо- вательские Группы Будущего Новые Дороги к Открытию

Сложность Биологических Связей Множественные уровни перекрестных связей среди молекулярных взаимоотношений Множественные молекулярные цели как часть запутанных сигнальных систем Новейшие экспериментальные и теоретические положения необходимы

Сложность Биологических Связей

Все молекулы созданы идентичными, но некоторые, более идентичные чем другие Animal Pharm* *Адаптировано из George Orwells Animal Farm

Биологические данные Будущего Future Долговременно решенные Кратковременно решенные Мультиразмерные Одноразмерные КумулятивныеНекумалятивные Общепринято стандартизированные Временно стандартизированные С высокой плотностью данных С низкой плотностью данных Локализованные Нелокализованные Количественные Качественные НедеструктивныеДеструктивные

Комбинированное функциональное представление GFP связанной экспрессии генов ml/gm ml/gm.min MatLyLu опухоль (430 mm3), капилярно маркированная (c) Обьем сосудов Проходимость c c NCI P20 CA86346 Pre-ICMIC Программа JHU-RADIOLOGY GFP экспрессия c

Молекулярная НаноСхема Архитектура 11,000 kDa ПируватДегидрогиназного Комплека 475 Å J. Milne and S. Subramaniam, Институт рака, НИЗ, США

MRI высокого разрешения путей развития белого вещества у мышиных эмбрионов ic st Исследования реконструкции белого вещества мышиного мозга на 16-й день эмбриона (ex vivo)

Решение Мозаики комплексных заболеваний и состояний

Куда мы идем

Ожирение: мировой подход к проблеме Ожирение: Риск здоровью Рак Диабет Гипер- тония Желче- каменная болезнь Почечная недоста- точность Инсульт Сердечная недоста- точность Атеро- склероз

Новые открытия в исследовании Ожирения, используя RNA подход (RNAi) 112 генов 305 генов Нормальный червь Ожиревший червь Тонкий червь Source: Ashrafi et. al., Nature, Vol. 421, pp

Проект генома человека и карты гаплотипов завершены: куда нам дальше двигаться? Резкое падение стоимости исследований в области ДНК Новые открытия ведут к революции в медицинской практике Гены, Окружающая среда и Инициатива по здоровью –Идентифицировать корни 10 наиболее распространенных болезней –Изобрести новые пути мониторинга персонального воздействия окружающей среды на здоровье

Новые открытия в области возрастных дегенеративных изменений сетчатки (AMD) AMD – основная причина слепоты у людей старше 60 лет Изменения в определенных генах, отвечающих за воспаление, могут предсказать риск развития AMD – 56 % неподверженных индивидуумов имели защиту от AMD –74 % людей с AMD не имели защитных воздействий Зрение, пораженное AMD Нормальное зрение

Предсказывая, кто из пациентов нуждается в химиотерапии Эффект: 100,000 женщин ежегодно могут делать более осознанный выбор 70,000 женщин не должны подвергаться химиотерапии Снижается стоимость лечения этих пациентов – На каждом дополнительном годе жизни пациента экономится ~$8,000 Проверка образцов опухоли на мутации в этих генах Новые открытия делают возможным Персонализировать лечение рака Иденти- фикация 16 информа- тивных генов

Фармо-Геномы: Управляя человеческим разнообразием Сеть исследований фармо-геномов (PGRN) –Национальное сотрудничество ученых в изучении воздействия различных лекарств на гены человека База данных по фармо- генетике и фармо- геному (PharmGKB) –Интегрированная база знаний по фармогенетике, связанная с фенотипами и генотипами

Системная биология Модели на животных Целевой N и Подтверж. Фундамен- тальная R & D Strong Bioethics and Privacy regulations Гармони- зация Гармонизация политик и совместное регулирование Тренинги Фармогенетика Сети NECTAR Биомаркеры Целевая идентификация и подтверждение Предсказательная токсикология Итерактивная химия Новые подходы к открытиям Области научных направлений Исследовательские команды будущего Центры по переводу Доверие общества ПрактикаФазы I-III Доклини- ческая Скрининг/ Оптимизация ОсновныеПереводческиеКлинические

Будущая парадигма: Трансформация медицины от лечебной к приоритетной Приори- тетная Персонали- зированная Профилактич еская Исследовательские инициативы и программы НИЗ направленыа на трансформацию той практики медицины, которую мы сейчас знаем.

Навстречу проблемам мирового здоровья: необходимость разработки озвученной программы В духе истинного сотрудничества, понимая основные нужды человечества, объединяя усилия всех групп исследователей повсеместно, мы сможем продвинуться вперед к новым горизонтам человеческого здоровья и полноценной жизни Доктор Джозеф В. Маунтин (1952) Основатель Центров Контроля Заболеваемости (CDC)

НИЗ Меняя медицину в результате открытий