Affrontare le sfide di sanità in un mondo di cambiamento: un'intervista con il Professor Jeremy Nicholson

Professor Jeremy NicholsonTHOUGHT LEADERS SERIES...insight from the world’s leading experts

Condotto Intervista da ora ad aprile Cashin-Garbutt, MA (Cantab)

Che Cosa è il exposome e come le interazioni cambianti dei geni umani, dei geni microbici, della dieta, dello stile di vita e dell'ambiente tutti contribuisce ai reticoli mobili della malattia?

Come persone e come le popolazioni i nostri rischi di ottenere le malattie sono determinate parzialmente geneticamente e parzialmente a partire dall'ambiente in cui viviamo. Una parte importante di quell'ambiente che media fra il mondo esterno ed il mondo interno dei nostri organismi è il microbiome.

Le Nostre budella sono riempite di errori. C'spetta ad un chilogrammo di errori dentro voi, con una collezione di circa 10 milione geni. Il corpo umano ha circa 10 celle trilione e il microbiome è circa 100 organismi trilione che vivono in qualsiasi momento dentro voi.

“Il exposome„ è un concetto che comprende pensare a tutte le cose dall'ambiente che entrano nel vostro organismo. Si riferisce alla vostra dieta ed ai microbi nel vostro intestino, che elaborano la dieta e fanno le molecole dei loro proprie - metaboliti microbici. Così “il exposome„ è la somma misurata delle esposizioni ambientali.

Egualmente dobbiamo considerare le droghe che catturiamo, i prodotti chimici che siamo esposti nell'ambiente, insieme queste esposizioni, più i vostri geni, determiniamo il vostro rischio di malattia come persona.

Il exposome è tutte le esposizioni differenti che urtano sulla funzione del vostro organismo. Il genoma, i geni che avete, è realmente appena le istruzioni.

I Geni sono appena un insieme delle istruzioni per lo sviluppo dell'organismo in un determinato modo e come quell'organismo è sviluppato è determinato non solo dal programma, i geni, il genoma che esecuzioni, ma anche i substrati che sono disponibili a con la dieta e la segnalazione microbica dall'intestino.

Infine, il nostro rischio di ottenere una malattia dipende altamente da tutte quelle interazioni. L'altra cosa che è complicata circa questa è che le interazioni variano durante vita, in modo dalle esposizioni alla variazione di dieta, droghe, Ecc., che si presentano in bambini ha effetti molto differenti alla stessa sorgente delle esposizioni che si presentano nella vita adulta, così là è una specie di interazione condizionale fra i vostri geni ed il vostro ambiente che progredisce durante vita, cambiante i rischi per la malattia in tutta la fase di vita ed i rischi per ottenere le malattie in futuro.

In particolare, probabilmente le esposizioni più importanti, le interazioni più importanti, sono quelle durante gli anni primissimi di vita, dove il vostro organismo è programmato per la molta biologia successiva che sta andando sperimentare.

È interessante notare che il microbiome richiede circa 3 anni per svilupparsi molto rapidamente, perché i bambini nascono senza microbi ed i microbi si sviluppano molto. Infatti, ci sono trilioni dei batteri entro alcuni giorni del bambino che è sopportato e catturano circa 3 anni prima che otteniate un'ecologia nel bambino che è simile a quello di un adulto e così qualche cosa che ribaltamento quello sviluppo dell'ecologia nella vita in anticipo può essere abbastanza influente per i fattori di rischio in seguito.

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Quanto importante è il microbiome nelle sanità e perché i disordini del microbiome dell'intestino sono associati con le malattie non infettive multiple?

È soltanto recentemente noi ha cominciato capire come il complesso il microbiome è e quanto importante è a noi. I Molti batteri che vivono dentro noi non sono prontamente culturable, in modo da microbiologi soltanto hanno saputo un po'circa la biologia dei microbi storicamente, perché non potete scavare semplicemente molti degli errori fuori e realmente farli svilupparti. La ragione per quella è che questi microbi vivono in un ambiente che ha altri microbi, in specie differenti dentro ed in loro tutto il lavoro insieme e si hanno bisogno di.

La genomica Moderna e le tecnologie che originalmente sono state sviluppate per il Progetto Genoma Umano possono anche essere usate per l'ordinamento del microbiome. Circa 10 o forse 15 anni fa di gente hanno cominciato usare la tecnologia d'ordinamento moderna, così entrante nei dettagli quanto a che cosa era in questa comunità microbica per scoprire chi c'era.

Ora sappiamo che ci sono probabilmente 2 - 3.000 specie nell'intestino umano. Varierà fra la gente differente, ma quei 2 - 3.000 non sono le stesse specie in persone umane differenti, così ci potrebbero essere errori che sono in voi che non è in me e vice versa.

Se pensate a tale proposito in termini di diversità genetica, gli esseri umani, voi ed Io per esempio siete 99,99% simili geneticamente. I Nostri microbiomes sono probabilmente meno di 5% simile geneticamente. Poichè abbiamo una diversità genetica microbiologica stupefacente noi e perché i microbi la eseguono molte funzioni biologiche per l'essere umano, in modo da significa quello che la variabilità funzionale è enorme fra le persone pure.

per dargli un'idea di cui significo dalla funzione: ci sono vie biologiche che gestiscono il nostro organismo, molte loro sono sotto il controllo genetico ospite. Per esempio, la sequenza enzimatica per la suddivisione dello zucchero, glucosio giù nei più piccoli bit che possono essere usati per il metabolismo energetico, è sotto controllo genetico umano.

ci sono lotti di altri pezzi che sono macchinario biochimico nell'organismo che non è realmente sotto controllo genetico umano. Infatti, metabolismo molti del colesterolo, per esempio. La Gente parla del colesterolo molto, il buon colesterolo, cattivo colesterolo, ma infatti, se voi esaminano la via del colesterolo, le conversioni dal tutto i metaboliti differenti, le conversioni chimiche sequenziali differenti ed il metabolismo del colesterolo piombo metabolismo steroide, Ecc., questi sono altamente relativi.

Qualcosa come 90% di tutte le conversioni in quelle vie è determinato parzialmente dalle molecole di microbo-segnalazione. Se gradite, alcune parti fondamentali del nostro proprio macchinario sono gestite da attività microbica. I Microbi fanno i composti che sono del tipo di droga, essi passano in funzione e a riposo le nostre vie e recentemente è capito soltanto appena quanto in profondità quella connettività è e questa è la base di cui i biologi chiamano simbiosi.

La Simbiosi è circa 2 o più organismi che sono connessi fisiologicamente insieme ed eseguono le funzioni per a vicenda, risultando infine in una situazione dove una non può fare a meno dell'altra, esempi estremi di simbiosi a che gli organismi non possono sopravvivere senza a vicenda.

Gli Esseri Umani possono sopravvivere a, appena circa, senza loro microbi ma non fanno molto bene affatto ed in effetti tutti gli animali con un intestino contano sui loro microbi dell'intestino che eseguono molte funzioni biochimiche, come conseguenza di cui esibiscono “la riduzione del genoma.„

La riduzione del Genoma è realmente una riduzione del vostro proprio numero dei geni perché avete qualcun altro per fare il processo per voi. Ciò è abbastanza un'idea interessante, perché significa che gli esseri umani sono realmente incompleti come organismo, essi ha bisogno dei microbi di renderli completi, per gestire correttamente le loro vie.

Per dargli un esempio, se faceste gli animali (esenti da germi) gnotobiotici, per esempio i ratti diDivisione e tenendoli in un ambiente esente da germi in modo da essi non ottengono mai non esposti mai ai microbi, la superficie normale dell'intestino, la cosiddetta superficie del villo dell'intestino in quei ratti, mai si sviluppano.

L'intestino ha i lotti ed i lotti dei invaginations di area e dei villi aumentanti molto complessi, piccole proiezioni. Lo sviluppo di tutta quell'anatomia dipende dalla segnalazione microbica, in modo da è una cosa straordinaria per dire che la vostra struttura dell'intestino nemmeno è codificata dal vostro proprio genoma.

Realmente richiede i genoma microbici di farlo funzionare. Quello è appena un esempio piuttosto splendido di riduzione del genoma, ma la cosa importante è la diversità dei microbi.

Se potete immaginare che la vostra biologia stia gestenda parzialmente dai microbi, i vostri microbi sono differenti che miei, la nostra biologia è differente perché i nostri microbi sono differenti e quindi il modo che interagiamo con il exposome, il modo interagiamo con le malattie, il modo che rispondiamo alle droghe, anche, dipendiamo dalle variazioni che variazioni infine di avanzamento nei nostri microbi.

Realmente abbiamo cominciato soltanto capire appena quanto in profondità quella connessione ha luogo durante i 5 - 10 anni ultimi. Se potete portare di nuovo agli esseri umani e le cose come la comprensione come le droghe funzionano nell'organismo, le droghe possono essere disintossicate dai microbi in modo da possono renderle meno tossici, o possono essere rese più tossiche dai microbi, così là sono alcuni esempi splendidi.

Le Anfetamine sono metabolizzate dai microbi dell'intestino. La Digossina, la droga di cuore, è metabolizzata dai microbi, in modo dalla vostra composizione microbica differente cambia come le droghe funzionano voi come pure nella probabilità delle malattie che accadono in voi.

Quando pensate a questo dal livello della popolazione, i rischi di malattia della popolazione cambiano parzialmente dovuto comportamento della gente, che cosa mangiano e come si esercitano, ma anche a causa dei loro microbi, ma alla terapia farmacologica livellata determinata è cambiato dai microbi pure.

Quando veniamo alla sanità personale, appena avere la parte genomica umana non è abbastanza buono, perché non spiega la molta variazione che abbiamo fisiologicamente fra le persone, di che abbiamo bisogno per capire ed ottimizzare le terapie per le persone.

Il microbiome sta andando essere importante in futuro perché ci aiuterà a capire il rischio di malattia ed il modo che l'ambiente ed il corpo umano interattivo attraverso il microbiome, ma egualmente nella sanità personale noi stanno andando dovere per capire il microbiome per ottenere quello regolarsi della gestione terapeutica di che stiamo andando avere bisogno in futuro.

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Come questa complessità urta il pharmacogenomics?

Pharmacogenomics ha avuto pochi successi dati lo sforzo e la moneta in questione. Potete certamente stratificare la gente nelle classi genetiche differenti di malattia, il cancro al seno è un buon esempio, dove ci sono circa 10 sottovarietà genetiche differenti che potete individuare ed alcuni sono più o meno rispondenti a determinate droghe.

Se sapere circa gli ambiti di provenienza genetici di qualcuno, potete cominciare dire se una droga particolare è probabile essere buona per quella persona. Ci sono stati alcuni successi là.

Il punto è, anche all'interno di una sotto-classificazione genetica specifica, c'è ancora abbastanza varie variazione e risposta pazienti alla terapia. Qualche gente risponde meglio di altre e quella variazione extra riguarda le cose come la vostra variazione fisiologica, la vostra variazione microbica, la vostra variazione di stile di vita.

Se mettete le informazioni genetiche insieme al microbico e l'ordinamento dei fenotipi che metabolici potete misurare, cominciate riguardare tutte basi e finite avendo una comprensione molto più profonda della biologia umana di che avete bisogno per la sanità personale.

Che nuove tecnologie e sistemi sono stati sviluppati per aiutarci a capire la complessità delle malattie umane?

La Genomica è stata immensamente importante nell'aiuto noi capisce la base della malattia, ma il fatto della materia è che la maggior parte della gente nel mondo muore delle cause non genetiche; muoiono delle cause ambientali; muoiono di inedia; muoiono della malattia infettiva.

Abbiamo bisogno delle tecnologie che vanno oltre i geni ed in modo dalla gente ha sviluppato le tecnologie che guardano alle proteine, che sono i commputer che sono fatti sulle istruzioni genetiche eseguire l'organismo e ci sono le tecnologie per l'esame del metabolismo, che è la valuta della piccolo-molecola dell'organismo, il bilancio energetico, la ripartizione di alimento, l'escrezione ed il bene immobile e l'escrezione dei prodotti metabolici di che non abbiamo bisogno.

Ciascuna di quelle aree differenti richiede le tecnologie differenti, così ogni livello cui chiamiamo “l'organizzazione biomolecolare,„ del genetico, la proteina, il metabolico, richiede un tipo differente di tecnologia di esplorare le variazioni nella biologia umana.

I Geni vi danno il potenziale di che cosa potrebbe accadere relativamente ad uno stimolo ambientale, o fattore di sforzo. Le proteine sono i commputer che eseguono la variazione nei geni ed i metaboliti sono i prodotti che vi dicono che cosa realmente è accaduto nell'organismo. Poiché i reticoli rispecchiano le attività fondamentali della chimica all'interno dell'organismo, spesso vi dice perché c'è un problema pure.

Alcune delle tecnologie più importanti da diventare recentemente riguardano le analisi metaboliche, che permettono che facciate rapidamente e precisamente migliaia e migliaia di metaboliti, che vi dà la comprensione profonda in biologia umana.

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In che modi la nostra comprensione ancora è limitata?

Che Cosa siamo sfidati vicino è il numero dei livelli di interazione biologica e di comprensione del che cosa significa per l'essere umano. Pensiamo a questo come i microbi che giocano un'aria, un'aria chimica. I Microbi fanno le molecole, che passano i ricevitori avanti/stop nei nostri organismi e gestiscono le vie.

Un'Altra sfida sta capendo tutti questi microbi differenti, interamente parlando l'un l'altro e parlando con noi e quale stanno gestendo il trattamento globale di segnalazione. Non capiamo appena semplicemente quello ancora. Quando capiamo che e finalmente, quindi potremo cominciare fare gli interventi.

Se immaginate che una via metabolica particolare nel corpo umano sia gestita da una molecola che è fatta da un microbo che può passare in funzione e a riposo, forse una via nell'organismo, se passate fuori da voi può cambiare un fattore di malattia-rischio, un cancro o qualcosa di simile. Pensiamo che tali cose esistano.

Se poteste capire quale microbo stava facendo che la molecola e voi potrebbero risolvere poi un modo di commutazione fuori da quella produzione microbica del metabolita, così cambiando le attività nel corpo umano e poi potenzialmente cambiando un rischio di malattia.

quello è il grande premio in futuro. È un intero nuovo modo di pensare circa la terapia per il corpo umano pensando al gestire l'attività microbica che esiste presso noi come modo di gestire i nostri organismi e forse anche all'intervento nei trattamenti di malattia o ad impedire i trattamenti di malattia che accadono affatto.

Sebbene la nostra comprensione ancora altamente sia limitata a causa della complessità, il valore di comprensione che il lungo termine sta andando essere critico, perché cambierà il modo che esaminiamo la medicina ed il modo che sviluppiamo le terapie in futuro.

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Che Cosa sono le sfide principali nella medicina e nella salute pubblica personali fin qui?

Complessità biologica umana reale di Comprensione in un modo che potete fare qualcosa a questo proposito. Parliamo molto circa “il actionability clinico„, che è la capacità affinchè catturi determinati pezzi di conoscenza scientifica circa un sistema o una persona e potere agire su in modo che il medico che esamina questo informazione, diciamo, “conosco che cosa fare dopo.„

Dal momento che abbiamo i lotti e lotti delle tecnologie che descrivono la biologia umana in mai più dettaglio, ma più di quel dettaglio non è molto utile al medico. Non sa usare quello per prendere una decisione. Le più grandi sfide alla sanità personale è la traduzione della conoscenza di complessità biologica in una via perseguibile che un medico può usare.

La stessa cosa si applica alla salute pubblica dove siamo interessati nella comprensione delle cause di base della malattia, se sono genetiche o ambientali e cambiamo nei reticoli di malattia ed è ancora circa la descrizione della biologia umana nei minimi particolari, ma al livello della popolazione piuttosto che al livello determinato.

Potremmo anche dire che la ricerca di salute pubblica esiste per informare il criterio futuro di sanità. La sfida qui sta ottenendo la conoscenza biologica e poi sta esprimendola in un modo che può essere utile verso criterio di sanità ed anche praticamente per esprimere il parere alla gente quanto a come eseguire le loro vite.

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Come possiamo sormontare le sfide quali resistenza a antibiotici, l'obesità e l'inattività fisica?

La Formazione è una parte di. La ragione che abbiamo la resistenza a antibiotici è perché abbiamo abusato degli antibiotici. Il massicci esagerano degli antibiotici nell'agricoltura per la crescita aumentante nel bestiame che Ecc. piombo ad un raggruppamento ambientale della resistenza antimicrobica.

La Gente non ha capito le conseguenze a lungo termine di uso antimicrobico per l'agricoltura. Di conseguenza abbiamo questo problema ambientale con la resistenza microbica.

Medici sovra-prescrivono gli antibiotici e la gente non cattura spesso un corso completo degli antibiotici perché vogliono salvare alcuno per più successivamente nel caso si ammalino ancora, ma naturalmente la prescrizione è di distruggere tutti errori, gli errori ostili e c'è ne che siano lasciati saranno restanti perché sono resistenti a quella droga.

Abbiamo finito in una situazione realmente molto seria con gli antimicrobici ed entro la decade prossima ci probabilmente saranno microbi che emergono quello sono resistenti a tutti gli antibiotici conosciuti e questi potrebbero causare i problemi enormi per il sistema sanitario.

Già stiamo cominciando a vederlo: 1 in 7 delle infezioni ospedale-acquistate nel REGNO UNITO è non trattabile ed ogni persona che ottiene una complicazione contagiosa in un ospedale tende ad aumentare la loro degenza in ospedale di 30%.

Se lavorate quello da parte a parte, quello è finanziariamente enorme. Che Cosa abbiamo l'avvenimento ora siamo numeri aumentati degli errori resistenti là fuori con le nuove classi di farmacoresistenza che emergono ed in modo da questo problema sta andando peggiorare, tali che a meno che qualcosa sia fatto a questo proposito durante i 20 o 30 anni futuri, noi ritornerà a sanità del XIX secolo, dove la maggior parte della popolazione è morto delle malattie infettive e della vecchiaia.

Ciò è realmente abbastanza un'emissione esistenziale per la società moderna ed in effetti ci sono alcuni angoli interessanti uno potrebbero intraprendere quello per fare con il microbiome, a cui sto andando ritornare, ma lo stesso ordinamento della cosa si applica all'obesità.

Perché è la gente obesa? Bene, mangiano troppo e non si esercitano abbastanza. È le farmacodinamica realmente standard e normali in effetti. Perché mangiano troppo e non si esercitano abbastanza? Poiché non sono istruiti correttamente per sapere che questo avrà impatti enormi sulla loro salubrità più a lungo termine e là tendono ad essere associazioni fra stato socioeconomico e l'obesità bassa e grado d'istruzione e l'obesità effettivamente bassi.

Non è di dire che la gente povera è stupida, per niente. È perché che cosa tende ad accadere è quella gente è informato circa la sanità secondo il loro livello socioeconomico ed anche la loro capacità di cambiare la loro dieta è determinata dal loro livello socioeconomico pure.

Troverete in tutto lo studio sull'obesità che lo stato socioeconomico, anche stipendio, è correlato con l'obesità e le cose come quella. Di Nuovo, dobbiamo provare e pensare alle soluzioni che non funzionano appena per la gente ricca ma che egualmente lavori per la gente più povera anche.

, Naturalmente, è Interessante l'epidemia dell'obesità che ora stiamo vedendo parzialmente siamo collegati con i cambiamenti nel microbiome, che ci porta ancora di nuovo ad uso antibiotico. I Microbi regolano una quantità significativa di trasferimento calorifico dalla dieta nell'organismo.

Molti le vostre calorie entrano in ricostruzione del microbiome. Ci sono 2 parti a. Forse 10% della vostra proteina nella vostra dieta realmente è collegato con la costruzione dei microbi che in tensione dentro perché si girano e voi dovete riempire quelli.

Un'Altra parte della proteina nella vostra dieta va a ricostruire la parete dell'intestino, perché la vostra parete dell'intestino gira ogni pochi giorni pure, di modo che è l'ordinamento dal lato negativo, se gradite, del bilanciamento calorifico che i microbi prendono le calorie perché devono sviluppare le loro proprie celle.

d'altra parte, egualmente eseguono le funzioni di fermentazione e digestive nell'organismo, nell'intestino, che mettono a disposizione più calorie e così cambiando quale microbi sono là voi cambiamento l'equilibrio delle forze fra la quantità negativa e gli usi positivi delle calorie, quindi potenzialmente cambiano l'obesità di una persona su una dieta data. La Comprensione del microbiome è egualmente importante all'obesità di comprensione pure nei modi realmente abbastanza complessi.

L'inattività Fisica è un prodotto del nostro stile di vita moderno: abbiamo le automobili, noi abbiamo TV operate, noi gradiamo sederci intorno davanti loro. Molta gente ha processi sedentari, dove stanno sedendo tutto il giorno davanti ai computer. Quella è una conseguenza di vita moderna e la gente deve essere istruita il più possibile circa lo stile di vita sano e le scelte dietetiche.

Potete fare Prego una generalità del Centro Nazionale di MRC-NIHR Phenome? Che Cosa gli obiettivi principali del centro per quanto riguarda metabolico phenotyping?

È venuto dal centro Olimpico di test farmacologico che è stato installato nel 2012 per esaminare le sostanze di abuso in atleti.  Era una grande funzione analitica che ha esaminato diverse centinaia sostanze differenti che gli atleti potrebbero catturare prestazione-per migliorare stessi.

Nel 2011, all'inizio del 2012, il Primo Ministro stava parlando molto circa l'eredità Olimpica e stava giustificando perché abbiamo speso miliardi di Libbre sulle Olimpiadi e che cosa noi uscirebbe di. La Gente parla normalmente delle piscine, dello stadio di sport e dell'infrastruttura di viaggio.

A quel Professor Elliott di tempo, la Testa dell'Epidemiologia ad Imperiale ed Io hanno scritto alla Battuta Davies, Capo Ispettore Sanitario Di Dame per l'Inghilterra ed hanno detto, “Bene, abbiamo una grande idea per l'eredità Olimpica.

Supponendo all'estremità dei Giochi Olimpici catturiamo la funzione di test farmacologico e il repurpose Olimpici per una funzione nazionale per l'analisi metabolica per le popolazioni.„ Eravamo in una situazione molto fortunata e molto tempestiva nel formulare un suggerimento che ha stato adatta alla politica del MRC, del NIHR e del governo.

Poi siamo stati chiesti di scrivere la proposta di concessione, che abbiamo fatto, 75 pagine, alcuna di per giustificazione dalla revisione tra pari ed abbiamo ricevuto 10 milione Libbre dal MRC e dal NIHR ed egualmente abbiamo sollevato circa 11 milione Libbre dall'industria per entrare la funzione di test farmacologico Olimpica in Imperiale e per creare una funzione nazionale per phenotyping su grande scala, che è che cosa il Centro di Phenome del Cittadino è.

È il primo del suo genere nel mondo ed è il solo laboratorio nel mondo che può fare phenotyping a quel disgaggio. Ci sono molti laboratori metabolici intorno al mondo ma non ci ne sono di loro che possono fare le centinaia di migliaia di campioni un l'anno, perché la funzione di test farmacologico Olimpica è stata sviluppata per dell'l'analisi livella legale, perché state facendo basicamente la prova della droga nella gente. Se ottenete che sbagliato siete da ogni parte dei giornali!

Abbiamo sviluppato il controllo di altissima qualità, un alto laboratorio di capacità di lavorazione, che permette che noi schermiamo i grandi gruppi e popolazioni epidemiologici per cercare le funzionalità metaboliche connesse con i rischi di malattia, come ho citato più presto l'obesità.

L'ordinamento delle domande è: che cosa sono le funzionalità metaboliche dell'obesità che vi dicono circa le interazioni gene-ambiente che hanno precipitato l'obesità? Come l'impatto di dieta sul vostro metabolismo alla popolazione livella? Sono c'indicatori che potete individuare che predicono il cancro in persone basate sui profili metabolici? Sono c'indicatori che potete ottenere che predicono il colpo o la malattia cardiovascolare?

Il Centro di Phenome del Cittadino è un laboratorio fantastico ed ha costruito su un disgaggio industriale e siamo molto fortunati averlo qui ad Imperiale. Corrente sono coinvolgere nella creazione della rete internazionale dei centri del phenome, perché ora che abbiamo costruito nostri, i lotti di altri paesi vogliono uno pure. Sta andando essere un in America, nel Giappone, la Cina. C'è già uno a Singapore si è collegato ad Imperiale ed una a Birmingham si è aperta appena anche.

Nei prossimi anni ci saranno centri nazionali del phenome che tutto l'uso la stessa tecnologia che facciamo ed armonizzare i nostri dati in modo che possiamo tutte le informazioni di scambio e della condivisione i nostri reticoli di malattia della popolazione ed in modo da potremo fare i primi su un atlante globale della malattia metabolica intorno al mondo dividendo la nostri tecnologia e dati, che soltanto sono permessi facendo gli studi phenotyping su grande scala.

L'altra parte di quella è la stessa tecnologia può essere usata a fare il paziente che profila pure, in modo da possiamo usarlo per la sanità personale. Abbiamo un Centro Clinico di Phenome pure in Imperiale, che è costituito un fondo per dall'Istituto Nazionale della Ricerca di Salubrità, NIHR e poi qui non stiamo esaminando appena le popolazioni.

Sarà diverse risposte alla terapia farmacologica pure, con gli effetti sui metaboliti in moda da poterci registrare noi in modo che sappiamo se qualcuno sta peggiorando metabolicamente meglio o quando sono nell'ambito della terapia farmacologica.

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Quanto importanti sono le tecnologie come RMN nella ricerca al Centro Nazionale di MRC-NIHR Phenome?

Per phenotyping metabolico ci sono le soltanto 2 tecnologie analitiche che sono importanti: spettroscopia e spettrometria di massa a risonanza magnetica nucleari. Entrambi strumenti, queste tecnologie, possono misurare le centinaia o migliaia di metaboliti in tutto il campione nella stessa esecuzione analitica.

Funzionano abbastanza nei modi diversi. La Spettrometria di massa lavora al peso molecolare delle molecole, le masse di loro, quanto grande sono e come essi smembramento, come spezzettano.

Sguardi RMN ai beni magnetici fondamentali di connettività fra i nuclei atomici, che sono caratteristici di diverse molecole. Sono l'un l'altro complementari. Schermiamo ogni campione che ottengono nel Centro Nazionale di Phenome e nel nostro Centro Clinico di Phenome dalla spettroscopia RMN in primo luogo.

Elasticità RMN noi un buon vasto profilo di forse 1.000 metaboliti differenti che sono presenti nei campioni. Otteniamo i dati, quello siamo realmente come un'impronta digitale, che è molto utile. Nelle cose gradisca il plasma sanguigno, noi può misurare quantitativamente tutte lipoproteine del plasma dalla spettroscopia RMN.

RMN è la tecnologia definitiva per le lipoproteine di misurazione e il HDL contro il bilanciamento di LDL vi dice che molto circa i vostri rischi della malattia di cuore, coronaropatia Ecc. Intrinsecamente, RMN porta i dati biologici utili.

ci sono lotti dei sottotipi differenti di spettrometria di massa. Utilizziamo vari sottotipi nello spettrometro di massa secondo i tipi di molecole che siamo interessati. Ora spettrometria di massa riguardate un po'più lavoro.

Dovete non solo fissare la destra il campione facendo uso di un certo trattamento cromatografico e poi lo spettrometro di massa misura determinato le molecole e dice che cosa sono, ma potete misurarli più sensibile con spec. della massa e potete misurare più di loro da spec. della massa che potete con RMN - forse fino a 25.000 metaboliti.

Che Cosa pensate le tenute future per medicina ed ambulatorio personali intorno al mondo?

L'Ambulatorio è circa la sanità che più personale potete ottenere normalmente, perché è un chirurgo che vi taglia, in modo da è letteralmente un'interazione fisica tra due persone. Naturalmente, stiamo provando a rivoluzionare la chirurgia per mezzo della tecnologia, così come il iKnife, che misura la chimica del fumo che è creato quando un chirurgo taglia e che può essere analizzato facendo uso di uno spettrometro di massa, di modo che il chirurgo conosce quasi istantaneamente che che cosa sta tagliando da parte a parte ha basato sulla composizione chimica del fumo.

C'è una lettura che fa basicamente un'analisi matematica della chimica del fumo relativamente ad un database in cui già abbiamo annotato, se gradite, la chimica del fumo. Quello è fantastico per la personalizzazione di chirurgia perché dà al chirurgo più conoscenza circa la biologia locale di quel paziente per aiutare in tempo reale con la procedura chirurgica.

Naturalmente, con medicina personale più generalmente, quando esaminate forse i generi di chemioterapia o di altri interventi medici piuttosto che quei chirurgici, quindi le tecnologie phenotyping metaboliche forniscagli molto più dettaglio circa la variazione determinata nella biologia di quei pazienti.

Abbiamo creato un concetto alcuni anni fa “Pharmacometabonomics chiamato,„ che è Bene l'equivalente metabolico del pharmacogenomics, dove usiamo un'impronta metabolica pre-interventional e un modello matematico per dire, “, sarete metabolicamente questo ordinamento della persona, quindi sappiamo da esperienza che siete in questa categoria particolare, quindi possiamo potenzialmente trovare quali droghe saranno buone per voi o Male per voi.„ Già abbiamo dimostrato che con le droghe anticancro potete predire l'efficacia e la tossicità delle droghe in esseri umani basati sui profili metabolici del plasma.

Dal momento che siamo in questa fase ora che prova ad entrare nei test clinici per tutte queste cose, dove ci abbiamo tutte queste osservazioni scientifiche ed ora stanno provando a creare i test clinici di paziente-viaggio, in modo da realmente valutiamo quantitativamente quanto miglioramento nella sanità otteniamo vicino alla distribuzione di queste tecnologie.

Naturalmente, dobbiamo costarli relativamente alla via di cura pure, in modo da per ottenere la sanità personale migliore ed applicarla correttamente nei sistemi sanitari, realmente dobbiamo migliorare la salubrità della gente ed accorciare i loro viaggi.

Dobbiamo risparmiare la moneta in un sistema sanitario che molto è attaccato per contanti, così là siamo 2 modi risparmiare la moneta nel sistema sanitario, realmente. È Molto basicamente, 1, passa meno tempo in ospedale quando siete là e, 2, va là di meno spesso.

Dal momento che cattura 3 o 4 o persino 5 visite ad un ospedale per i problemi abbiamo selezionato. Che Cosa gradiremmo da essere è 1 o 2. 1 o 2 visite all'ospedale e poi state salvando un lasso di tempo enorme nell'amministrazione, Ecc.

Poi l'altra cosa è, se il vostro viaggio dell'ospedale richiede i 5 giorni, può noi migliorare il trattamento in modo da richiede soltanto i 3 giorni e non migliorarlo dall'accorciamento del punto di viaggio, ma realmente gli fa migliorare in un periodo di scarsità, ma migliora per il paziente ed ottenete quello facendo la sanità personale.

Di più capite i problemi del paziente, più è clinicamente perseguibile e potete intervenire più rapidamente e efficacemente, che aiuterà il paziente a recuperare più rapidamente, eventualmente migliorate le probabilità della loro sopravvivenza se è una malattia pericolosa, o del cancro, o qualcosa di simile ed allo stesso tempo risparmiare la moneta perché sta accorciando il viaggio.

Se potete ottenere tutte le componenti state allineate, quindi la funzionalità della sanità personale sarà fantastica, ma sta andando soltanto lavorare per determinate aree di malattia. Non funzionerà per tutto ed una delle cose che stiamo provando a fare al momento è di capire che cosa sta andando lavorare per e cui non sta andando lavorare per.

Certamente il cancro è un'area ovvia, perché il cancro è biologicamente, geneticamente e fisiologicamente abbastanza diverso, così le tecnologie che stiamo sviluppando, che siamo circa diversità di misurazione e la variazione in pazienti sta andando essere molto utile, per esempio, noi pensa nelle terapie personali del cancro in futuro.

Abbiamo molto lavoro ancora da fare. Vediamo l'indicatore luminoso all'estremità del tunnel e che cosa dobbiamo fare eventualmente siamo emergiamo dal tunnel prima di riscaldamento globale o la resistenza a antibiotici multipla ci ottiene, perché quelle stanno tessendo su.

Che Cosa pensate le tenute future per resistenza a antibiotici?

Weaponizing il microbiome può essere il modo intorno alla resistenza antimicrobica, perché se realmente capissimo i nostri microbi abbastanza bene potremmo programmarli e costruirli per distruggere gli agenti patogeni. Quella sarebbe una soluzione molto più efficace che provando ad inventare i nuovi antibiotici ogni 15 anni e provando a fare per sempre quello, ma abbiamo un modo lungo lungo andare!

Dove possono i lettori trovare più informazioni?

http://www.imperial.ac.uk/phenome-centre

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  2. Nicholson, J.K., Holmes, E., Kinross, J., Burcelin, R., Gibson, G., Jia, W. e Pettersson, 2012) interazioni metaboliche di microbiota dell'Host-Intestino dello S. (, Scienza 336, 1262-1267.
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  4. Voglia, E.J., Masson, P., Michopoulos, F., Wilson, IDENTIFICAZIONE., Theodoridis, G., Piombo, R S., Shockcor, J., Loftus, N., Holmes, E. e Nicholson, 2013) delineamenti metabolici Globali del J.K. (dei tessuti animali ed umani via UPLC-MS, Protoc 8 Nazionale, 17-32.
  5. Balog, J., Sasi-Szabo, L., Kinross, J., Lewis, M.R., Muirhead, L.J., Veselkov, K., Mirnezami, R., Dezso, B., Damjanovich, L., Darzi, A., Nicholson, J.K. e Takats, 2013) identificazioni Intraoperative facendo uso di spettrometria di massa evaporativa rapida di ionizzazione, Med 5, 194ra193 del tessuto dello Z. (di Sci Transl.
  6. Zheng, il X., Zhao, il A., Xie, il G., il "chi", il Y., Zhao, il L., Li, il H., Wang, il C., Bao, il Y., Jia, il W., Lutero, il M., l'Unione Sovietica, il M., Nicholson, il J.K. e Jia, le 2013) dalle tossicità renali Indotte da melammina del W. (è mediato dal microbiota dell'intestino, Med 5, 172ra122 di Sci Transl.
  7. Merrifield, il C.A., Lewis, il M.C., Claus, lo S.P., Pearce, il J.T., Cloarec, il O., Duncker, lo S., Heinzmann, lo S.S., Dumas, il M.E., Kochhar, lo S., Rezzi, lo S., Mercenier, il A., Nicholson, il J.K., Bailey, il M. e Holmes, 2013) diete di Svezzamento del E. (induce la variazione metabolica continua di fenotipo nel maiale e le influenze ospitano la risposta al del latte NCC2818, l'Intestino 62, 842-851 di Bifidobacterium.
  8. Elliott, P., Posma, J.M., Chan, Q., Garcia-Perez, I., Wijeyesekera, A., Bictash, M., Ebbels, T.M., Ueshima, H., Zhao, L., van Horn, L., Daviglus, M., Stamler, J., Holmes, E. e Nicholson, 2015) impronte metaboliche Urinarie di adiposità umana, Med 7, 285ra262 del J.K. (di Sci Transl.
  9. O'Keefe, S.J., Li, J.V., Lahti, L., Ou, J., Carbonero, F., Mohammed, K., Posma, J.M., Kinross, J., Wahl, E., Più Maleducato, E., Vipperla, K., Naidoo, V., Mtshali, L., Tims, S., Puylaert, P.G., DeLany, J., Krasinskas, A., Benefiel, CORRENTE ALTERNATA, Kaseb, H.O., Newton, K., Nicholson, J.K., de Vos, W.M., Gaskins, H.R. e Zoetendal, rischi PER ESEMPIO (2015) del Grasso, della fibra e di cancro in Afroamericani ed in Africani rurali, Commun 6 Nazionale, 6342.
  10. Phetcharaburanin, J., Lees, H., Marchesi, J.R., Nicholson, J.K., Holmes, E., Seyfried, F. e Li, 2016) Caratterizzazioni Sistematiche del J.V. (di un Fenotipo Obeso nelle Asce Metaboliche di Definizione Di Modello del Ratto di Zucker del Metabolismo Energetico E delle Interazioni Host-Microbiche, Ricerca di J Proteome.

Circa il Professor Jeremy K. NicholsonIl Professor Jeremy Nicholson

  • Il Professor di Biochimica
  • Capo del Dipartimento di Chirurgia, di Cancro e di Medicina Interventional
  • Direttore del Centro Nazionale di MRC-NIHR Phenome
  • Direttore del Centro per l'Intestino e la Salubrità Digestiva (Istituto dell'Innovazione Globale di Salubrità)
  • Facoltà di Medicina, Istituto Universitario Imperiale Londra

Il Professor Nicholson ha ottenuto il suo BSc da Liverpool University (1977) ed il suo PhD da Londra University (1980) in Biochimica che lavora all'applicazione di microscopia elettronica analitica ed alle applicazioni di microanalisi a raggi x Dispersiva di energia in tossicologia molecolare e biochimica inorganica. Dopo parecchie nomine accademiche all'Università di Londra (Banco della Farmacia e dell'Istituto Universitario di Birkbeck, Londra, 1981-1991) si è nominato il Professor della Biochimica (1992).

Nel 1998 si è mosso verso l'Istituto Universitario Imperiale Londra come il Professor ed il Capo della Biochimica E successivamente il Capo del Dipartimento di Medicina Biomolecolare (2006) e Capo del Dipartimento di Chirurgia, di Cancro e di Medicina Interventional nel 2009 in cui esegue una serie di programmi di ricerca nella medicina stratificata, phenotyping molecolare e nella biologia di sistemi molecolare.

Nel 2012 Nicholson è diventato il Direttore del primo Centro Nazionale del Phenome del mondo che si specializza nel phenotyping molecolare su grande scala ed egualmente dirige il programma Stratificato Biomedico Imperiale della medicina del Centro di Ricerca ed il Centro Clinico di Phenome. Nicholson è l'autore oltre di 700 articoli scientifici pari-esaminati e di molti altri articoli/brevetti sullo sviluppo e sull'applicazione degli approcci spettroscopici e chemometric novelli all'indagine sul guasto dei sistemi metabolico, sugli studi metabolome di ampiezza di associazione e sul pharmaocometabonomics.  Nicholson è un Collega della Società Reale di Chimica, L'Istituto Universitario Reale dei Patologi, La Società Tossicologica Britannica, La Società Reale di Biologia ed è un consulente a parecchie società sanità/farmaceutiche.

È un Direttore del fondatore di Metabometrix (incorporato 2001), una società secondaria dell'Istituto Universitario Imperiale che si specializzano phenotyping molecolare, in sistemi diagnostici clinici e nella selezione tossicologica. La ricerca di Nicholson è stata riconosciuta da parecchi premi compreso: La Società Reale di Chimica (RSC) 1997) Medaglie di Silver (1992) e di Gold (per Chimica Analitica; la Medaglia di Argento Cromatografica di Giubileo della Società (1994); il Premio di Pfizer per Tecnologia Chimica e Medicinale (2002); la medaglia di RSC per Biologia Chimica (2003); il Premio Interdisciplinare di RSC (2008) il Lettorato della Sequoia di RSC Theophilus (2008); il Premio Globale di Ricerca di Pfizer per Chimica (2006); le Stelle di NIH nel Cancro e nel Conferenziere Distinto di Nutrizione (2010), il Premio per Biomedicina (2010), Il Conferenziere del Labirinto, Vanderbilt University (2015) diSemelweiss-Budapest.

È un ricercatore Altamente citato di Thomson-Reuters ISI (2014 e 2015, indice analitico di Farmacologia e di Tossicologia, dei WoS H = 108).  Il Professor Nicholson è stato eletto come Collega dell'Accademia BRITANNICA delle Scienze Mediche nel 2010, della Vita eletta Membro Onorario della Società degli STATI UNITI di Tossicologia nel 2013 e Membro Onorario di Vita della società Internazionale di Metabolomics nel 2013.

Tiene le cattedre onorarie a 12 Università (Clinica compresa di Mayo, U.S.A., Università di New South Wales, Accademia delle Scienze Cinese, Wuhan e Dalian, Università Tsinghua, Pechino e Shanghai Jiao Tong University, Nanyang Technological University Singapore. Nel 2014 È Stato Eletto come Professor di Albert Einstein dell'Accademia delle Scienze Cinese.

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