211service.com
Een visie op gepersonaliseerde geneeskunde
Leroy Hood stond centraal in een aantal paradigmaverschuivingen in de biologie. Hij hielp bij het uitvinden van de eerste geautomatiseerde DNA-sequencingmachine in de jaren tachtig, samen met verschillende andere technologieën die het aanzien van de moleculaire biologie hebben veranderd. En in 2000 richtte hij de Instituut voor Systeembiologie , een multidisciplinair instituut in Seattle dat zich toelegt op het onderzoeken van de interacties tussen biologische informatie op veel verschillende niveaus, en op het ontwikkelen van een nieuw perspectief voor het bestuderen van biologie. De volgende revolutie die hij wil helpen vormgeven, is in de geneeskunde, waarbij nieuwe technologieën en nieuwe kennis in biologie en informatica worden gebruikt om de praktijk voorspellender, preventiever en persoonlijker te maken.
Gepersonaliseerde geneeskunde: Leroy Hood, oprichter van het Institute for Systems Biology in Seattle, heeft een visie op de toekomst van de geneeskunde die hij de P4-benadering noemt.
Hood zegt dat hij bij elk van de grote transities waar hij deel van uitmaakte, met scepsis werd geconfronteerd. Het menselijk genoomproject had bijvoorbeeld veel tegenstanders. Maar hij zegt dat de beste manier om twijfels te overwinnen is met resultaten. Daartoe heeft Hood een startup opgericht genaamd Geïntegreerde diagnostiek , die goedkope diagnostiek ontwikkelt die kan worden gebruikt om ziekten in eerdere, beter behandelbare stadia op te sporen. Hij heeft ook een samenwerking ontwikkeld tussen het Instituut voor Systeembiologie en Ohio State Medical School , waar hij hoopt te laten zien hoe het combineren van bestaande medische en genomics-technologieën de praktijk van de gezondheidszorg van vandaag kan beïnvloeden.
Hood stelt dat het digitaliseren van medische dossiers - de grootste impuls van de gezondheidszorg op dit moment - slechts een klein onderdeel is van de informatica-revisie die het veld moet ondergaan. En farmacogenomica - de praktijk om de genetische samenstelling van een persoon te gebruiken om medicijnen te kiezen - biedt slechts een beperkt voorbeeld van de potentiële kracht van gepersonaliseerde geneeskunde.
TR: Hoe zie jij de toekomst van gepersonaliseerde geneeskunde?
LH: Ik denk dat gepersonaliseerde geneeskunde een te beperkte kijk is op wat komen gaat. Ik denk dat we een verschuiving zullen zien van reactieve geneeskunde naar proactieve geneeskunde. Ik definieer het als P4-geneeskunde – krachtig voorspellend, gepersonaliseerd, preventief – wat betekent dat we de focus zullen verleggen naar welzijn – en participatief. Dat betekent de verschillende kiesdistricten ervan overtuigen dat dit medicijn echt is en er is. Artsen zullen een medicijn moeten leren dat ze niet op de medische school hebben geleerd.
KINDEREN : Welke nieuwe technologieën zullen de revolutie in de geneeskunde stimuleren?
LH: Individuele genomen zullen over ongeveer 10 jaar een standaard worden voor medische dossiers, en we zullen de macht hebben om conclusies te trekken [over de gezondheid van een persoon] in combinatie met fenotypische informatie. Dan kunnen we beginnen met het plannen van strategieën voor individuele gezondheidszorg op manieren die we nog nooit eerder hebben gedaan.
Nanotechnologische benaderingen van eiwitmeting, zoals het meten van 2500 eiwitten uit een druppel bloed, zullen ook belangrijk zijn. We willen testen ontwikkelen om 50 orgaanspecifieke eiwitten uit 50 organen te beoordelen als een manier om gezondheid te onderzoeken in plaats van ziekte.
De derde technologie die transformationeel zal zijn, is de mogelijkheid om gedetailleerde analyses uit een enkele cel te krijgen. We kunnen transcriptomen en RNAomen, proteomen en metabolomen [de verzameling van getranscribeerde genen of respectievelijk boodschapper-RNA, totaal RNA, eiwitten en metabolieten in de cel] analyseren. Die informatie zal kwantitatieve cellulaire toestanden onthullen die veel zullen zeggen over normale mechanismen en ziektemechanismen. We doen nu bijvoorbeeld een experiment waarbij we 1.000 cellen uit glioblastomen [een type hersentumor] halen en transcripten selecteren van elk van die cellen. We ontdekken interessante nieuwe dingen over wat een tumor is.
De laatste drijfveer zal zijn wat ik over het algemeen computationele en wiskundige hulpmiddelen noem, het vermogen om met gegevensdimensionaliteit om te gaan die volkomen onthutsend is. Als we over 10 jaar patiënten hebben met miljarden datapunten, zal het kunnen vergelijken met individuele genotype-fenotype correlaties ons diepe en fundamentele nieuwe inzichten geven in voorspellende geneeskunde. Maar de uitdaging is: waar halen we de cycli vandaan om die berekeningen te maken en waar krijgen we opslag voor al deze gegevens?
TR: Dus IT speelt een grote rol in gepersonaliseerde geneeskunde?
LH: Geneeskunde wordt een informatiewetenschap. Het hele gezondheidszorgsysteem vereist een IT-niveau dat verder gaat dan alleen het digitaliseren van medische dossiers, waar de meeste mensen het nu over hebben. Over 10 jaar hebben we misschien miljarden datapunten over elk individu, en de echte uitdaging zal zijn om informatietechnologie te ontwikkelen die dat kan reduceren tot echte hypothesen over dat individu.
TR: Zullen er gevolgen zijn buiten de geneeskunde?
LH: Ik denk dat de P4-geneeskunderevolutie twee enorme maatschappelijke gevolgen heeft. Het zal de bedrijfsplannen van elke sector van de gezondheidszorg absoluut veranderen. Welke zullen zich aanpassen en welke zullen dinosaurussen worden? Dat is een interessante vraag, maar het betekent enorme kansen voor bedrijven.
Ik denk ook dat het zal leiden tot digitalisering van de geneeskunde, het vermogen om relevante gegevens over een patiënt te krijgen uit een enkele molecule, een enkele cel. Ik denk dat deze digitalisering op den duur precies dezelfde gevolgen zal hebben voor de digitalisering van de informatietechnologie. Op termijn zullen de kosten van de gezondheidszorg dalen tot het punt waarop we deze naar ontwikkelingslanden kunnen exporteren. Dat concept, dat een paar jaar geleden volstrekt ondenkbaar was, is een opwindende.
TR: Wat zullen de uitdagingen zijn bij het implementeren van deze visie op geneeskunde?
LH: Ik denk dat de grootste uitdagingen de maatschappelijke acceptatie van de revolutie zullen zijn. We zijn iets aan het samenstellen dat we het P4 Medical Institute noemen. Het idee is om industriële partners binnen te halen als onderdeel van dit consortium om ons te helpen P4-geneesmiddelen over te dragen aan de patiëntenpopulatie van de Ohio State University, die zowel de betaler als de leverancier van haar werknemers is. We zijn van plan om binnen twee of drie maanden meer details over dit project aan te kondigen.