211service.com
En vision för personlig medicin
Leroy Hood har varit i centrum för ett antal paradigmskiften inom biologi. Han hjälpte till att uppfinna den första automatiserade DNA-sekvenseringsmaskinen på 1980-talet, tillsammans med flera andra teknologier som har förändrat molekylärbiologins ansikte. Och år 2000 grundade han Institutet för systembiologi , ett multidisciplinärt institut i Seattle som är dedikerat till att undersöka samspelet mellan biologisk information på många olika nivåer, och att gå vidare med ett nytt perspektiv för att studera biologi. Nästa revolution han planerar att hjälpa till att forma är medicinen, med hjälp av ny teknik och ny kunskap inom biologi och informatik för att göra dess praktik mer förutsägande, förebyggande och personlig.
Personlig medicin: Leroy Hood, grundare av Institute for Systems Biology, i Seattle, har en vision om medicinens framtid som han kallar P4-metoden.
Hood säger att med var och en av de stora övergångarna han har varit en del av har han mött skepsis. Det mänskliga genomprojektet hade till exempel många nejsägare. Men han säger att det bästa sättet att övervinna tvivel är med resultat. För det ändamålet har Hood grundat en startup som heter Integrerad diagnostik , som utvecklar billig diagnostik som kan användas för att upptäcka sjukdomar i tidigare, mer behandlingsbara stadier. Han har också utvecklat ett partnerskap mellan Institutet för systembiologi och Ohio State Medical School , där han hoppas kunna visa hur en kombination av befintliga medicinska och genomiska teknologier kan påverka utövandet av hälsovård idag.
Hood hävdar att digitalisering av medicinska journaler – hälso- och sjukvårdsbranschens stora framsteg för tillfället – bara är en liten del av den informatiköversyn som fältet behöver genomgå. Och farmakogenomik – praktiken att använda en individs genetiska sammansättning för att välja läkemedel – ger bara ett begränsat exempel på den potentiella kraften hos personlig medicin.
TR: Hur ser du på framtiden för personlig medicin?
LH: Jag tycker att personlig medicin är en för snäv syn på vad som kommer. Jag tror att vi kommer att se en förändring från reaktiv medicin till proaktiv medicin. Jag definierar det som P4-medicin – kraftfullt förutsägande, personlig, förebyggande – vilket betyder att vi kommer att flytta fokus till välbefinnande – och deltagande. Det innebär att övertyga de olika valkretsarna om att denna medicin är verklig och att den är här. Läkare måste lära sig en medicin som de inte lärde sig på läkarutbildningen.
BARN : Vilka nya teknologier kommer att driva revolutionen inom medicin?
LH: Individuella genom kommer att bli en standard för medicinska journaler om 10 år eller så, och vi kommer att ha makten att dra slutsatser [om en individs hälsa] i kombination med fenotypisk information. Då kan vi börja planera strategier för individuell sjukvård på sätt som vi aldrig gjort tidigare.
Nanoteknologiska metoder för proteinmätning – som att mäta 2 500 proteiner från en droppe blod – kommer också att vara viktiga. Vi vill utveckla tester för att bedöma 50 organspecifika proteiner från 50 organ som ett sätt att förhöra hälsa snarare än sjukdom.
Den tredje tekniken som kommer att förändras är förmågan att få detaljerad analys från en enda cell. Vi kan analysera transkriptom och RNAom, proteom och metabolom [samlingen av transkriberade gener eller budbärar-RNA, totalt RNA, proteiner respektive metaboliter i cellen]. Den informationen kommer att avslöja kvanticellulära tillstånd som kommer att säga mycket om normala mekanismer och sjukdomsmekanismer. Till exempel gör vi ett experiment nu där vi tar 1 000 celler från glioblastom [en typ av hjärntumör] och väljer transkript från var och en av dessa celler. Vi upptäcker intressanta nya saker om vad som utgör en tumör.
Den sista drivkraften kommer att vara vad jag i allmänhet kallar beräknings- och matematiska verktyg, förmågan att hantera datadimensionalitet som är helt häpnadsväckande. Om vi har patienter om 10 år med miljarder datapunkter, kommer att kunna jämföra det med individuella genotyp-fenotyp-korrelationer ge oss djupa och grundläggande nya insikter om prediktiv medicin. Men utmaningen är, var ska vi få cyklerna för att göra dessa beräkningar och var ska vi få lagring för all denna data?
TR: Så IT har en stor roll att spela inom personlig medicin?
LH: Medicin kommer att bli en informationsvetenskap. Hela hälso- och sjukvården kräver en IT-nivå som går utöver enbart digitalisering av journaler, vilket är vad de flesta pratar om nu. Om 10 år eller så kan vi ha miljarder datapunkter om varje individ, och den verkliga utmaningen kommer att vara att utveckla informationsteknologi som kan reducera det till verkliga hypoteser om den individen.
TR: Kommer det att få konsekvenser bortom medicin?
LH: Jag tror att P4:s medicinrevolution har två enorma samhälleliga konsekvenser. Det kommer absolut att förändra affärsplanerna för varje sektor inom hälso- och sjukvården. Vilka kommer att anpassa sig och vilka kommer att bli dinosaurier? Det är en intressant fråga, men det kommer att innebära enorma möjligheter för företag.
Jag tror också att det kommer att leda till digitalisering av medicinen, möjligheten att få relevant data om en patient från en enda molekyl, en enda cell. Jag tror att denna digitalisering på sikt kommer att få exakt samma konsekvenser som den har fått för digitaliseringen av informationsteknologin. Med tiden kommer kostnaderna för hälso- och sjukvård att sjunka till den punkt där vi kan exportera den till utvecklingsländerna. Det där konceptet, som var helt otänkbart för några år sedan, är spännande.
TR: Vilka blir utmaningarna med att implementera denna vision om medicin?
LH: Jag tror att de största utmaningarna kommer att vara samhällets acceptans av revolutionen. Vi sätter ihop något vi kallar P4 Medical Institute. Tanken är att ta in industriella partners som en del av detta konsortium för att hjälpa oss att överföra P4-medicin till patientpopulationen vid Ohio State University, som är både betalare och tillhandahållare för sina anställda. Vi planerar att meddela ytterligare detaljer om detta projekt om två eller tre månader.