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¿Podemos desarrollar un esquema estratégico,
coherente para investigación biomédica?
•NIH Director, Elias A. Zerhouni, M.D
Retos de Salud Pública GLOBAL
Condiciones agudas a crónicas
Desigualdad en salud
Enfermedades infecciosas emergentes y re-emergentes
Envejecimiento de la población
Enfermedades no transmisibles emergentes
Clasificación de magnitud más efectiva
Costoso en términos financieros y de
discapacidad
Entendimiento de los eventos moleculares pre-
clínicos para detectar pacientes en riesgo
No entendimiento de los eventos celulares y
moleculares que dan lugar a la enfermedad
Intervención antes de la aparición de los síntomas y preservar la función normal
tanto como sea posible
Tratar la enfermedad cuando los síntomas
aparecen y se pierde la función normal
Siglo XXISiglo XX
Necesidad de transformar la investigación médica en el siglo XXI
Barricadas fundamentales en investigación y desarrollo
Investigación básica
Biología
Blanco ID Blanco válido
Química
Monitoreo Optimización
Desarrollo
Pre-clínico
Descub.Ind.
Clínico
Algunas oportunidades para mejorar
Algunas oportunidades para mejorar
Biomarcadores, modelos animales, sistemas
biológicos, genoma químico
Biomarcadores, modelos animales, sistemas
biológicos, genoma químico
Ejemplos de barricadas
claves
Ejemplos de barricadas
clavesValidación de enfermedades
complejas
Validación de enfermedades
complejas
Biomarcadores, entrenamiento, armonización regulatoria, informática
Biomarcadores, entrenamiento, armonización regulatoria, informática
Insuficiente lectura sobre seguridad y toxicología
Insuficiente lectura sobre seguridad y toxicología
Disminución de estandarización y
eficiencia de estudios clínicos
Disminución de estandarización y
eficiencia de estudios clínicos
Biomarcadores, modelos
animales y compartir datos
Biomarcadores, modelos
animales y compartir datos
¿Qué es el mapeo del NIH para investigación médica?
• Un esquema de prioridades científicas en que el NIH como un todo, deberá enfocarse para optimizar su portafolio completo de investigación.
• Una visión de un sistema de
investigación en salud, mecanismos de enfermedad y conductas relacionadas, más eficiente, innovador y productivo.
El mapeo del NIH para investigación médica
Re-diseñar la empresa de investigación clínica
Equipos de investigación
al futuro
Nuevas rutas hacia descubrimientos
Complejidad de redes biológicasComplejidad de redes biológicas
• Múltiples niveles de Múltiples niveles de cruces de líneas entre cruces de líneas entre las rutas moleculareslas rutas moleculares
• Muchos blancos Muchos blancos moleculares parten de moleculares parten de redes intricadas de redes intricadas de señalesseñales
•Necesidad de nuevos Necesidad de nuevos conceptos teóricos y conceptos teóricos y experimentalesexperimentales
Complejidad de redes biológicasComplejidad de redes biológicas
“Todas las moléculas son creadas igual, pero algunas son más iguales que otras.”
Animal Pharm*
*Adaptado de Animal Farm de George Orwell*Adaptado de Animal Farm de George Orwell
Datos biológicos del futuroActual Futuro
Destructivo No destructivo
Cualitativo Cuantitativo
Uni-dimensional Multi-dimensional
Resolución baja temporal
Resolución alta temporal
No localizada Espacialmente resuelta
Densidad baja de datos Densidad alta de datos
Estándares variables Estándares comunes
No acumulada Acumulada
Combinación de imágenes Combinación de imágenes funcionales con expresión funcionales con expresión genética ligada a GFPgenética ligada a GFP
0
230 ml/gm
0
6.2 ml/gm.min
Tumor MatLyLu (430 mm3), capilarmente marcado por c
Volúmen vascular Permeabilidad
cc
IN VIVO
CELLULAR MOLECULAR
IMAGINGNCI P20 CA86346
Programa Pre-ICMIC en JHU-RADIOLOGY
Expresión GFP
c
Nanomáquinas molecularesNanomáquinas molecularesArquitectura de un complejo Arquitectura de un complejo piruvato de deshidrogenasa de piruvato de deshidrogenasa de 11,000 kDa 11,000 kDa
475 Å
J. Milne and S. Subramaniam, Instituto Nacional de Cáncer, NIH
Desarrollo de la materia blanca en embriones de ratones con MRI de alto campo
ic
st
Estudios de reconstrucción de la materia blanca en un cerebro de ratón al 16º día embrionario (ex vivo)
Resolviendo el “rompecabezas” de condiciones y enfermedades complejas
La forma de cosas por venir
Obesidad: un tema mundial
Riesgos de la salud por
obesidad
Cáncer
Diabetes
Hiper-tensión
Enfermedad de vesícula
Insuficiencia renal
EmboliaInsuficiencia
cardiaca
Atero-esclerosis
Nuevos descubrimientos en investigación de obesidad usando RNA de interferencia (RNAi)
112 genes
305 genes
Gusano normal
Gusano obeso
Gusano delgado
Fuente: Ashrafi et. al., Nature, Vol. 421, pp. 268-272.
Supresión de gen
¿Proyecto del genoma humano y HapMap están completos?: ¿Adonde vamos?
Disminución del costo de la secuencia de DNA
Nuevos descubrimientos acelerando la revolución de la práctica de medicina
Iniciativa genes, ambiente y salud
– Identificar las raíces de 10 de las enfermedades más comunes
– Disponer nuevas formas de monitorear exposiciones ambientales de personal
Avances en degeneración macular relacionada a la edad (AMD) AMD es la principal causa
de ceguera en personas de más de 60 años.
Variaciones en ciertos genes involucrados en inflamación pueden predecir el riesgo de desarrollar AMD
– 56 % de los individuos no afectados tienen una variante que confiere protección contra AMD
– 74 % de aquellos con AMD no tienen variantes protectoras
Visión afectada por AMD
Visión normal
Predice cuales pacientes necesitan quimioterapia
Impacto:100,000 mujeres cada año pueden hacer una elección más informada
70,000 mujeres no tendrían que sufrir quimioterapia
Reduce los costos rutinarios de tratar esos pacientes
– Para cada año de vida ganado de cada paciente, ahorramos ~$8,000 USD
Prueba muestras de tumor para mutaciones en estos genes
Nuevos descubrimientos hacen posible “Personalizar” el tratamiento del cáncer
Identificados 16 genes informativos
Fármaco-genoma: Manejando la variabilidad humana
Red de investigación fármaco-genética (PGRN)
– Colaboración nacional de científicos estudiando el efecto de los genes en las respuestas de las personas a una amplia variedad de medicamentos
Base de datos de conocimientos de fármaco-genética y fármaco-genoma (PharmGKB)
– Conocimiento básico integrado para unir la fármaco-genética con fenotipos y genotipos.http://www.nigms.nih.gov/Initiatives
Sistemas biológicos
Modelos animales
Objetivo ID y validación
FundamentalR y D
Strong Bioethics and Privacy regulations
Armonización
Armonización de políticas y regulaciones
Entrenamiento
FarmacogenéticaRedes
NECTAR
Biomarcadores
Objetivo identificación y validación
Toxicología predictiva
Química iterativa
Nuevas rutas al descubrimiento
Áreas de enfoque científico
Equipos de investigación del futuro
Centros de translación
Confianza pública
PrácticaFases I-IIIPre-clínicaMonitoreo/
optimización
BásicaBásica De translaciónDe translación ClínicaClínica
El paradigma futuro: Transformar la medicina de curativa a preventiva
Preferente
Personalizada
Predictiva
NIH investiga iniciativas y programas enfocados a transformar la práctica de la medicina como la conocemos
ahora.
“Encontrando los problemas de salud mundial: La necesidad de planificación del programa saludable”
Con un verdadero espíritu de cooperación, con el básico entendimiento de las necesidades, y con los esfuerzos de grupos bien informados en todos lados, podemos empujar hacia adelante nuevas fronteras de la salud y bienestar mundial.
Dr. Joseph W. Mountin (1952)
Fundador del CDC
NIHTransformando la medicina a través del descubrimiento
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