Abordando desafios dos cuidados médicos em um mundo em mudança: uma entrevista com Professor Jeremy Nicholson

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

Daqui até abril Cashin-Garbutt conduzido Entrevista, MILIAMPÈRE (Cantab)

Que são o exposome e como as interacções em mudança de genes humanos, de genes microbianos, de dieta, de estilo de vida e de ambiente todos contribuem aos testes padrões de deslocamento da doença?

Como indivíduos e como as populações nossos riscos de obter doenças são determinadas em parte genetically e em parte do ambiente em que nós vivemos. Uma parte importante desse ambiente que negocia entre o mundo exterior e o mundo interno de nossos corpos é o microbiome.

Nossa entranhas é enchida com os erros. Há até um quilograma de erros dentro de você, com uma coleção de aproximadamente 10 milhão genes. O corpo humano tem aproximadamente 10 pilhas do trilhão, e o microbiome é aproximadamente 100 organismos do trilhão que vivem para dentro você a qualquer altura.

O “exposome” é um conceito que envolva pensar sobre todas as coisas do ambiente que obtêm em seu corpo. Relaciona-se a sua dieta e aos micróbios em seu intestino, que processam a dieta e fazem moléculas do seus próprias - metabolitos microbianos. Assim o “exposome” é a soma medida das exposições ambientais.

Nós igualmente precisamos de levar em consideração as drogas que nós tomamos, os produtos químicos que nós estamos expor no ambiente, junto estas exposições, mais seus genes, determinamos seu risco da doença como um indivíduo.

O exposome é todas as exposições diferentes que impactam na função de seu corpo. O genoma, os genes que você tem, é realmente apenas as instruções.

Os Genes são apenas um grupo de instruções para construir um organismo em uma determinada maneira, e como esse organismo é construído são determinados não somente pelo programa, os genes, o genoma que corridas ele, mas igualmente as carcaças que estão disponíveis a ele com a dieta e a sinalização microbiana do intestino.

Finalmente, nosso risco de obter uma doença é altamente dependente de todas aquelas interacções. A outra coisa que é complicada sobre esta é que as interacções variam ao longo da vida, assim que as exposições à variação da dieta, as drogas, Etc., de que ocorre nos bebês tem efeitos muito diferentes à mesma fonte de exposições que ocorrem na vida adulta, tão lá é meio uma interacção condicional entre seus genes e seu ambiente que progride ao longo da vida, mudando os riscos para a doença em toda a fase da vida e os riscos para obter doenças no futuro.

Em particular, provavelmente as exposições as mais importantes, as interacções as mais importantes, estão aquelas nos anos primeiros de vida, onde seu corpo é programado para muita biologia mais atrasada que está indo experimentar.

É interessante notar que o microbiome toma aproximadamente 3 anos para se tornar muito rapidamente, porque os bebês são nascidos sem micróbios e os micróbios se tornam muito. De facto, há trilhões das bactérias dentro de alguns dias do bebê que está sendo carregado, e toma aproximadamente 3 anos antes que você obtenha uma ecologia na criança que é similar àquela de um adulto, e tão qualquer coisa que vira essa revelação da ecologia na vida adiantada pode ser bastante influente para factores de risco mais tarde.

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Como importante é o microbiome na saúde humana e por que as desordens do microbiome do intestino são associadas com as doenças não-infecciosas múltiplas?

É somente nós tem começado recentemente compreender como o complexo o microbiome é e como importante nos é. Muitas bactérias que vivem dentro de nós não são prontamente culturable, assim que microbiologista souberam somente um pouco sobre a biologia dos micróbios historicamente, porque você simplesmente não pode escavar muitos dos erros para fora e realmente os fazer crescer. A razão para aquela é que estes micróbios vivem em um ambiente que tenha outros micróbios, na espécie diferente dentro e neles todo o trabalho junto e se precisam.

A genómica Moderna e as tecnologias que foram desenvolvidas originalmente para o Projecto de Genoma Humano podem igualmente ser usadas para arranjar em seqüência do microbiome. Aproximadamente 10 ou talvez 15 anos há de povos começaram usar a tecnologia gene-arranjando em seqüência moderna, entrando assim no detalhe a respeito do que estava nesta comunidade microbiana para encontrar quem havia.

Agora nós sabemos que há provavelmente 2 a 3.000 espécies no intestino humano. Variará entre povos diferentes, mas aqueles 2 a 3.000 não são as mesmas espécies em indivíduos humanos diferentes, tão lá puderam ser os erros que estão em você que não está em mim e vice-versa.

Se você pensa sobre aquele em termos da diversidade genética, os seres humanos, você e Eu são por exemplo 99,99% similares genetically. Nossos microbiomes são provavelmente menos de 5% similar genetically. Porque nós temos uma diversidade genética microbiológica surpreendente dentro de nós e porque os micróbios a executam muitas funções biológicas para o ser humano, assim que significa isso que a variabilidade funcional é enorme entre indivíduos também.

Para dar-lhe uma ideia do que Eu significo pela função: há os caminhos biológicos que controlam nosso corpo, muitos eles está sob o controle genético do anfitrião. Por exemplo, a seqüência enzimático para dividir o açúcar, glicose para baixo nos bits menores que podem ser usados para o metabolismo energético, está sob o controle genético humano.

há uns lotes de outras partes que são maquinaria bioquímica no corpo que não está realmente sob o controle genético humano. De facto, bastante muito metabolismo do colesterol, por exemplo. Os Povos falam sobre o colesterol muito, o bom colesterol, colesterol ruim, mas de facto, se você olham o caminho do colesterol, as conversões do todo o os metabolitos diferentes, as conversões químicas seqüenciais diferentes, e o metabolismo do colesterol conduzem ao metabolismo esteróide, Etc., estes são altamente relacionados.

Algo como 90% de todas as conversões naqueles caminhos é determinado em parte por moléculas da micróbio-sinalização. Se você gosta, algumas peças fundamentais de nossa própria maquinaria estão controladas pela actividade microbiana. Os Micróbios fazem os compostos que seja droga-como, eles ligam e fora de nossos caminhos, e somente compreende-se recentemente apenas como profundamente essa conectividade é, e esta é a base do que os biólogos chamam simbiose.

A Simbiose é aproximadamente 2 ou mais organismos que são conectados physiologically junto, e executam funções para se, resultando finalmente em uma situação onde uma não possa fazer sem a outro, os exemplos extremos da simbiose a que os organismos não podem sobreviver sem se.

Os Seres Humanos podem sobreviver, apenas aproximadamente, sem seus micróbios mas não fazem muito bem de todo, e de facto todos os animais com um intestino confiam em seus micróbios do intestino que executam muitas funções bioquímicas, em conseqüência de que exibem do “a redução genoma.”

A redução do Genoma é realmente uma redução em seu próprio número de genes porque o you've conseguiu alguma outra pessoa fazer o trabalho para você. Esta é bastante uma ideia interessante, porque significa que os seres humanos estão realmente incompletos como um organismo, eles precisa micróbios dos fazer completos, para controlar correctamente seus caminhos.

Para dar-lhe um exemplo, se você faria animais (germe-livres) gnotobiotic, por exemplo ratos deSecção e por mantimento deles em um ambiente germe-livre assim que nunca conseguem expor aos micróbios, a superfície normal do intestino, a superfície assim chamada do villus do intestino naqueles ratos nunca, tornam-se nunca.

O intestino tem lotes e lotes de invaginations da área de superfície e dos villi crescentes muito complexos, projecções pequenas. A revelação de toda essa anatomia é dependente da sinalização microbiana, assim que é uma coisa extraordinária para dizer que sua estrutura do intestino nem sequer está codificada por seu próprio genoma.

Exige realmente genomas microbianos fazê-lo trabalhar. Aquele é apenas um exemplo um pouco esplêndido da redução do genoma, mas a coisa importante é a diversidade dos micróbios.

Se você pode imaginar que sua biologia está sendo controlada em parte por micróbios, seus micróbios são diferentes do que meus, nossa biologia é diferente porque nossos micróbios são diferentes, e conseqüentemente a maneira que nós interagimos com o exposome, a maneira nós interagimos com as doenças, a maneira que nós respondemos às drogas, mesmo, somos dependentes das variações que as variações finalmente avançadas em nossos micróbios.

Nós somente começamos realmente compreender apenas como profundamente essa conexão se realiza nos últimos 5 a 10 anos. Se você pode trazer a de volta aos seres humanos, e coisas como a compreensão de como as drogas trabalham no corpo, as drogas podem ser desintoxicadas por micróbios assim que podem fazê-los menos tóxicos, ou podem ser feitas mais tóxicas por micróbios, tão lá são alguns exemplos esplêndidos.

As Anfetaminas são metabolizadas por micróbios do intestino. O Digoxin, a droga de coração, é metabolizado por micróbios, assim que sua composição microbiana diferente muda como as drogas trabalham em você assim como na probabilidade das doenças que ocorrem em você.

Quando você pensa sobre este do nível da população, os riscos da doença da população mudam em parte devido ao comportamento dos povos, o que comem e como exercitam, mas igualmente devido a seus micróbios, mas no farmacoterapia nivelado individual é mudado por micróbios também.

Quando nós vimos aos cuidados médicos personalizados, apenas ter a parte genomic humana dele não é bom bastante, porque não explica muita variação que nós temos physiologically entre os indivíduos, que nós precisamos de compreender e aperfeiçoar terapias para indivíduos.

O microbiome está indo ser importante no futuro porque nos ajudará a compreender o risco da doença, e a maneira que o ambiente e o corpo humano interactivo através do microbiome, mas igualmente em cuidados médicos personalizados nós estão indo ter que compreender o microbiome para obter a isso se ajustar da gestão terapêutica que nós estamos indo precisar no futuro.

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Como esta complexidade impacta o pharmacogenomics?

Pharmacogenomics teve poucos sucessos dados o esforço e o dinheiro envolvidos. Você pode certamente estratificar povos em classes genéticas diferentes de doença, o cancro da mama é um bom exemplo, onde haja aproximadamente 10 subvariedades genéticas diferentes que você pode detectar, e alguns são mais ou menos responsivos a determinadas drogas.

Se você sabe sobre os fundos genéticos de alguém, você pode começar dizer se uma droga particular é provável ser boa para essa pessoa. Houve alguns sucessos lá.

O ponto está, mesmo dentro de uma secundário-classificação genética específica, há ainda bastante uma variedade de variação e resposta pacientes à terapia. Alguns povos respondem melhor do que outro, e essa variação extra tem que fazer com coisas como sua variação fisiológico, sua variação microbiana, sua variação do estilo de vida.

Se você põe a informação genética junto com os fenótipos que microbianos, e meio metabólicos você pode medir, você começa cobrir todas as bases e você termina acima ter uma compreensão muito mais profunda da biologia humana que você precise para cuidados médicos personalizados.

Que novas tecnologias e sistemas foram desenvolvidos para nos ajudar a compreender a complexidade de doenças humanas?

A Genómica foi tremenda importante em ajudar-nos compreende a base da doença, mas o facto da matéria é que a maioria de povos no mundo morrem de causas não-genéticas; morrem de causas ambientais; morrem da inanição; morrem da doença infecciosa.

Nós precisamos as tecnologias que vão além dos genes, e assim que os povos desenvolveram as tecnologias que olham às proteínas, que são as máquinas que são feitas em instruções genéticas para executar o corpo, e há umas tecnologias para olhar o metabolismo, que é a moeda da pequeno-molécula do corpo, o balanço de energia, a divisão do alimento, a excreção e a construção e a excreção dos produtos metabólicos que nós não precisamos.

Cada Um daquelas áreas diferentes exige tecnologias diferentes, tão cada nível o que nós chamamos “organização biomolecular,” do genético, a proteína, o metabólico, exige um tipo diferente de tecnologia explorar as variações na biologia humana.

Os Genes dão-lhe o potencial do que pôde acontecer com relação a um estímulo ambiental, ou factor de força. As proteínas são as máquinas que executam a variação nos genes e os metabolitos são os produtos que dizem lhe o que é acontecido realmente no corpo. Porque os testes padrões reflectem actividades fundamentais da química dentro do corpo, diz-lhe frequentemente porque há um problema também.

Algumas das tecnologias as mais importantes a ser tornadas recentemente têm que fazer com análises metabólicas, que permitem que você faça milhares e milhares de metabolitos rapidamente e precisamente, que lhe dá a introspecção profunda na biologia humana.

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Em que maneiras nossa compreensão é limitada ainda?

O Que nós somos desafiados perto é o número de níveis de interacção biológica e de compreender o que significa para o ser humano. Nós pensamos deste como os micróbios que jogam um acordo, um acordo químico. Os Micróbios fazem as moléculas, que ligam e fora dos receptors em nossos corpos e controlam caminhos.

Um Outro desafio está compreendendo todos estes micróbios diferentes, toda falando entre si e falando a nós, e qual estão controlando o processo total da sinalização. Nós apenas simplesmente não compreendemos aquele ainda. Quando nós compreendemos que, e nós eventualmente, a seguir nós poderemos começar fazer intervenções nele.

Se você imagina que um caminho metabólico particular no corpo humano está controlado por uma molécula que seja feita por um micróbio que possa desligar sobre e, talvez um caminho no corpo, se você comuta fora de você pode mudar um factor do doença-risco, um cancro ou qualquer outra coisa semelhante. Nós pensamos que tais coisas existem.

Se você poderia compreender que micróbio estava fazendo que a molécula, e você poderiam dar certo então uma maneira de comutação fora dessa produção microbiana do metabolito, assim mudando as actividades no corpo humano, e então potencial mudando um risco da doença.

aquele é o prêmio grande no futuro. É um modo de pensar novo inteiro sobre a terapia para o corpo humano pensando de controlar a actividade microbiana que existe dentro de nós como uma maneira de controlar nossos corpos, e talvez mesmo da intervenção em processos da doença ou de impedir os processos da doença que ocorrem de todo.

Embora nossa compreensão seja limitada ainda altamente devido à complexidade, o valor de compreender que o prazo está indo ser crítico, porque mudará a maneira que nós olhamos a medicina e a maneira que nós desenvolvemos terapias no futuro.

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Que são os desafios principais na medicina e na saúde pública personalizadas até agora?

Complexidade biológica humana real Compreensiva em uma maneira que você possa fazer algo sobre ela. Nós falamos muito sobre “o actionability clínico”, que é a capacidade para que você tome determinadas partes de conhecimento científico sobre um sistema ou uma pessoa, e para poder actuar nela de modo que o doutor que olha este fragmento de informação, dizemos, “Eu conheço o que fazer em seguida.”

No momento em que nós temos lotes e lotes das tecnologias que descrevem a biologia humana em nunca mais detalhe, mas mais desse detalhe não é muito útil ao doutor. Não sabe usar isso para fazer uma decisão. Os desafios os mais grandes aos cuidados médicos personalizados são a tradução do conhecimento da complexidade biológica em um caminho accionável que um doutor possa usar.

A mesma coisa aplica-se à saúde pública onde nós estamos interessados em compreender as causas básicas da doença, se são genéticos ou ambientais, e mudamos em testes padrões da doença, e outra vez está sobre a descrição da biologia humana em grande detalhe, mas a nível da população um pouco do que a nível individual.

Nós poderíamos igualmente dizer que a pesquisa da saúde pública existe para informar a política futura dos cuidados médicos. O desafio aqui está obtendo o conhecimento biológico e está expressando-o então em uma maneira que pode ser útil para a política dos cuidados médicos e também praticamente para dar o conselho aos povos a respeito de como executar suas vidas.

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Como podemos nós superar desafios tais como a resistência antibiótica, a obesidade e a inactividade física?

A Educação é de uma parte dela. O we've da razão obtido a resistência antibiótica é porque nós empregamos mal antibióticos. O uso excessivo maciço dos antibióticos na agricultura para o crescimento crescente no gado Etc. conduziu a uma associação ambiental da resistência antimicrobial.

Os Povos não compreenderam as conseqüências a longo prazo do uso antimicrobial para a agricultura. Em conseqüência o we've obteve este problema ambiental com resistência microbiana.

Os Doutores sobre-prescrevem antibióticos, e os povos frequentemente não tomam um curso completo dos antibióticos porque querem salvar algum para mais tarde caso que ficam doente outra vez, mas naturalmente a prescrição é destruir todos os erros, os erros hostis, e alguma que for deixada será restante porque é resistente a essa droga.

Nós terminamos acima em uma situação realmente muito séria com antimicrobianos e dentro da próxima década provavelmente haverá os micróbios que emergem isso são resistentes a todos os antibióticos conhecidos, e estes poderiam causar problemas enormes para o sistema de saúde.

Nós já estamos começando a vê-lo: 1 em 7 de infecções hospital-adquiridas no REINO UNIDO é não-tratável, e cada pessoa que obtem uma complicação infecciosa em um hospital tende a aumentar sua estada no hospital por 30%.

Se você trabalha aquele completamente, aquele é financeira enorme. Que we've obteve de acontecimento agora é números aumentados de erros resistentes lá fora com as classes novas de resistência de droga que emergem, e assim que este problema está indo obter mais ruim e mais ruim, tais que a menos que algo for feito sobre ele nos próximos 20 ou 30 anos, nós irá para trás aos cuidados médicos do século XIX, onde a maioria da população morreu de doenças infecciosas e não de idade avançada.

Esta é realmente bastante uma edição existencial para a sociedade moderna, e de facto há alguns ângulos interessantes um poderia tomar naquele para fazer com o microbiome, a que Eu estou indo vir para trás, mas a mesma meio coisa aplica-se à obesidade.

Por Que são os povos obesos? Bem, comem demasiado e não exercitam bastante. É farmacodinâmica realmente padrão, lisas com efeito. Por Que comem demasiado e não exercitam bastante? Porque não são educados correctamente para saber que este terá impactos enormes em sua saúde mais a longo prazo, e lá tende a ser associações entre o baixa estado sócio-económico e obesidade, e grau de instrução e obesidade certamente baixos.

Não é dizer de forma alguma que os povos deficientes são estúpidos. É porque o que tende a acontecer é esses povos é informado sobre cuidados médicos de acordo com seu nível sócio-económico, e igualmente sua capacidade para mudar sua dieta é determinada por seu nível sócio-económico também.

Você encontrará em todo o estudo na obesidade que o estado sócio-económico, mesmo salário, está correlacionado com a obesidade e as coisas como aquela. Além Disso, o we've conseguiu tentar e pensar sobre as soluções que apenas não trabalham para os povos ricos mas que igualmente trabalhe para uns povos mais deficientes demasiado.

Interessante, naturalmente, é a epidemia da obesidade que nós estamos vendo agora somos relacionados em parte às mudanças no microbiome, que nos traz de volta ao uso antibiótico outra vez. Os Micróbios controlam uma quantidade significativa de transferência calorífica da dieta ao corpo.

Bastante muitas suas calorias entram em reconstruir o microbiome. Há-lhe 2 porções. 10% de sua proteína em sua dieta é relacionado Talvez realmente a construir os micróbios que vivo para dentro você porque viram e você tem que reabastecer aqueles.

Uma Outra parte da proteína em sua dieta vai a reconstruir a parede do intestino, porque sua parede do intestino vira cada poucos dias também, de modo que esteja meio no lado negativo, se você gosta, do balanço calorífico que os micróbios pegam a calorias porque precisam de construir suas próprias pilhas.

por outro lado, igualmente executam as funções digestivas e da fermentação no corpo, no intestino, que fazem mais calorias disponíveis, e assim mudando que micróbios estão lá você mudança o equilíbrio de forças entre o negativo e usos positivos das calorias, conseqüentemente mudam potencial o ganho de peso de um indivíduo em uma dieta dada. Compreender o microbiome é igualmente importante para a obesidade compreensiva também em maneiras realmente bastante complexas.

A inactividade Física é um produto de nosso estilo de vida moderno: carros obtidos we've, nós temos Tevês extravagantes, nós gostamos de sentar-se ao redor na frente delas. Muitos povos têm os trabalhos sedentariamente, onde se estão sentando na frente dos computadores o dia inteiro. Aquela é uma conseqüência da vida moderna, e os povos precisam de ser educados tanto quanto possível sobre o estilo de vida saudável e escolhas dietéticas.

Por Favor pode você dar uma vista geral do Centro Nacional de MRC-NIHR Phenome? Que os alvos principais do centro a propósito de metabólico phenotyping?

Veio do centro Olímpico do droga-teste que se estabeleceu em 2012 para olhar substâncias do abuso nos atletas.  Era uma facilidade analítica grande que olhasse várias centenas substâncias diferentes que os atletas puderam tomar desempenho-para aumentar eles mesmos.

Em 2011, cedo 2012, o Primeiro Ministro estava falando muito sobre o legado Olímpico, e estava justificando porque nós gastamos biliões de Libras nas Olimpíadas, e o que nós sairia dele. Os Povos falam normalmente sobre piscinas, estádios dos esportes e infra-estrutura do curso.

Naquele tempo o Professor Elliott, Cabeça da Epidemiologia em Imperial, e Mim escreveu à Dama Sally Davies, Médico Principal para Inglaterra, e disse, “Bem, o we've obteve uma grande ideia para o legado Olímpico.

Supr na extremidade dos Jogos Olímpicos nós tomamos a facilidade e o repurpose Olímpicos do droga-teste ele para uma facilidade nacional para a análise metabólica para populações.” Nós estávamos em uma situação muito afortunada, muito oportuna em fazer uma sugestão que serisse a política do MRC, do NIHR, e do governo.

Nós fomos pedidos Então para escrever a proposta da concessão, que nós fizemos, 75 páginas, alguma dela para a justificação pela revisão paritária, e nós fomos concedidos 10 milhão Libras pelo MRC e pelo NIHR, e nós igualmente levantamos aproximadamente 11 milhão Libras da indústria para mover a facilidade Olímpica do droga-teste em Imperial e para criar uma facilidade nacional para phenotyping em grande escala, que é qual o Centro de Phenome do Nacional é.

É o primeiro de seu tipo no mundo e é o único laboratório no mundo que pode fazer phenotyping nessa escala. Há muitos laboratórios metabólicos em todo o mundo mas não há nenhuns deles que podem fazer centenas de milhares de amostras um o ano, porque a facilidade Olímpica do droga-teste foi construída para a análise do judicial-nível, porque você está fazendo basicamente o teste da droga nos povos. Se você obtem que errado você é por todo o lado nos jornais!

Nós construímos o controle da qualidade muito elevada, um laboratório alto da produção, que permitisse que nós seleccionem grandes coortes e populações epidemiológicas para procurar as características metabólicas associadas com os riscos da doença, como Eu mencionei a obesidade mais cedo.

Meio as perguntas são: que são as características metabólicas da obesidade que o dizem sobre as interacções do ambiente do gene que precipitaram a obesidade? Como o impacto da dieta em seu metabolismo na população nivela? Há os marcadores que você pode detectar que prevêem o cancro nos indivíduos baseados em perfis metabólicos? Há os marcadores que você pode obter que prevêem o curso ou a doença cardiovascular?

O Centro de Phenome do Nacional é um laboratório fantástico, e construiu em uma escala industrial, e nós somos muito afortunados tê-la aqui em Imperial. Eu sou envolvido actualmente em criar uma rede internacional de centros do phenome, porque agora que nós construímos nossos, os lotes de outros países querem um também. Está indo estar uns em América, em Japão, China. Há já um em Singapura ligou a Imperial e um em Birmingham apenas abriu demasiado.

Nos próximos anos haverá os centros nacionais do phenome que todo o uso a mesma tecnologia que nós fazemos, e para harmonizar nossos dados de modo que nós possamos toda a informação da parte e da troca nossos testes padrões da doença da população, e assim que nós poderemos fazer em todo o mundo os primeiros em um atlas global da doença metabólica compartilhando nossos tecnologia e dados, que são tornados somente possíveis fazendo estudos phenotyping em grande escala.

A outra parte daquela é a mesma tecnologia pode ser usada a fazer o paciente que perfila também, assim que nós podemos usá-la para cuidados médicos personalizados. Nós temos um Centro Clínico de Phenome também em Imperial, que é financiado pelo Instituto Nacional da Pesquisa da Saúde, NIHR, e então aqui nós apenas não estamos olhando populações.

Será respostas individuais ao farmacoterapia também, com os efeitos em metabolitos de modo que nós possamos gravar de modo que nós saibamos se alguém está obtendo metabòlica melhor ou mais ruim quando estão sob o farmacoterapia.

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Como importantes são as tecnologias tais como NMR na pesquisa no Centro Nacional de MRC-NIHR Phenome?

Para phenotyping metabólico há somente 2 tecnologias analíticas que são importantes: espectroscopia da ressonância magnética nuclear e espectrometria em massa. Both of these ferramentas, estas tecnologias, podem medir centenas ou milhares de metabolitos em toda a amostra na mesma corrida analítica.

Trabalham em maneiras bastante diferentes. A espectrometria Em Massa trabalha no peso molecular das moléculas, as massas delas, como grande são e como quebram acima, como fragmentam.

Olhares NMR em propriedades magnéticas fundamentais da conectividade entre os núcleos atômicos, que são característicos de moléculas individuais. São complementares entre si. Nós seleccionamos cada amostra que obtêm no Centro Nacional de Phenome e em nosso Centro Clínico de Phenome pela espectroscopia NMR em primeiro lugar.

NMR dá-nos um bom perfil largo de talvez 1.000 metabolitos diferentes que estam presente nas amostras. Nós obtemos dados, de que somos realmente como uma impressão digital, que seja muito útil. Nas coisas goste do plasma de sangue, nós pode medir todas as lipoproteína do plasma quantitativa da espectroscopia NMR.

NMR é a tecnologia definitiva para lipoproteína de medição, e o HDL contra o balanço de LDL di-lo que muito sobre seus riscos da doença cardíaca, doença arterial coronária Etc. Intrìnseca, NMR leva dados biológicos úteis.

há uns lotes de secundário-tipos diferentes de espectrometria em massa. Nós usamos diversos secundário-tipos diferentes no espectrómetro em massa de acordo com os tipos de molécula que nós somos interessados. Agora com espectrometria em massa você tem que fazer um pouco mais trabalho.

Você não tem que somente ajustar certo a amostra usando algum processo cromatográfico, e então o espectrómetro em massa mede moléculas individualmente e diz o que são, mas você pode os medir mais sensìvel com especs. da massa, e você pode medir mais deles por especs. da massa do que você pode com NMR - talvez até 25.000 metabolitos.

Que você pensa as posses futuras para a medicina e a cirurgia personalizadas em todo o mundo?

A Cirurgia é sobre os cuidados médicos que os mais personalizados você pode obter, porque é um cirurgião que corta o acima, normalmente, assim que é literalmente uma interacção física cara-a-cara. Naturalmente, nós estamos tentando revolucionar a cirurgia por meio da tecnologia, assim como o iKnife, que mede a química do fumo que são criados quando um cirurgião corta, e que pode ser analisado usando um espectrómetro em massa, de modo que quase instantaneamente o cirurgião conheça que o que está cortando completamente baseou na composição quimica do fumo.

Há um readout que faça basicamente uma análise matemática da química do fumo com relação a uma base de dados onde nós já anotemos, se você gosta, a química do fumo. Isso é fantástico para a personalização da cirurgia porque dá ao cirurgião mais conhecimento sobre a biologia local desse paciente para ajudar no tempo real com o procedimento cirúrgico.

Naturalmente, com medicina personalizada mais geralmente, quando você olha talvez tipos da quimioterapia ou de outras intervenções médicas um pouco do que as cirúrgicas, a seguir tecnologias phenotyping metabólicas dê-lhe muito mais detalhe sobre a variação individual na biologia daqueles pacientes.

Nós criamos um conceito há alguns anos atrás “Pharmacometabonomics chamado,” que é o equivalente metabólico do pharmacogenomics, onde nós usamos uma assinatura metabólica pre-interventional e um modelo matemático dele para dizer, “Bem, você será esta meio pessoa metabòlica, conseqüentemente nós sabemos por experiência que você está nesta categoria particular, a seguir nós podemos potencial encontrar que drogas serão boas para você ou o mau para você.” Nós temos demonstrado já que com drogas anticancerosas você pode prever a eficácia e a toxicidade das drogas nos seres humanos baseados em perfis metabólicos do plasma.

No momento em que nós estamos nesta fase que tenta agora obter em ensaios clínicos para todas estas coisas, onde o we've nos obteve todas estas observações científicas, e estão tentando agora criar ensaios clínicos da paciente-viagem, assim que nós avaliamos realmente quantitativa quanto melhoria nos cuidados médicos nós obtemos perto ao desenvolvimento destas tecnologias.

Naturalmente, nós temos que custá-los com relação ao caminho do cuidado também, assim que a fim obter os cuidados médicos personalizados melhorados e executá-los correctamente nos sistemas de saúde, nós realmente temos que melhorar a saúde do pessoa e encurtar suas viagens.

Nós temos que salvar o dinheiro em um sistema de saúde que seja prendido com correias muito para o dinheiro, tão lá somos 2 maneiras de salvar o dinheiro no sistema de saúde, realmente. Muito basicamente é, 1, passa menos tempo no hospital quando você está lá, e, 2, vai lá menos frequentemente.

No momento em que toma 3 ou 4 ou mesmo 5 visitas a um hospital para problemas nós classificamos para fora. O Que nós gostaríamos a ser é 1 ou 2. 1 ou 2 visitas ao hospital, e então você salvar uma quantidade de tempo enorme na administração, Etc.

Então a outra coisa é, se sua viagem do hospital toma 5 dias, pode nós melhorar o tratamento assim que toma somente 3 dias, e para não o melhorar de encurtar o ponto da viagem, mas manda-o realmente melhorar em um período mais curto, mas melhora-o para o paciente, e você obtem aquele fazendo cuidados médicos personalizados.

Mais você compreende os problemas do paciente, mais são clìnica accionáveis, e você pode intervir mais rapidamente e eficazmente, que ajudará o paciente a recuperar mais rapidamente, melhora esperançosamente as possibilidades de sua sobrevivência se é uma doença perigosa, ou de cancro, ou qualquer outra coisa semelhante, e ao mesmo tempo salvar o dinheiro porque está encurtando a viagem.

Se você pode obter todos os componentes alinhados, a seguir a característica de cuidados médicos personalizados será fantástica, mas está indo somente trabalhar com certeza áreas da doença. Não trabalhará para tudo, e uma das coisas que nós estamos tentando fazer neste momento é compreender o que estão indo trabalhar para e o que não está indo trabalhar para.

Certamente o cancro é uma área óbvia, porque o cancro é biològica, genetically, e physiologically bastante diverso, assim as tecnologias que nós temos desenvolvido, que somos sobre a diversidade de medição e a variação nos pacientes está indo ser muito útil, por exemplo, nós pensa em terapias personalizadas do cancro no futuro.

We've conseguiu muito trabalho fazer ainda. Nós vemos a luz na extremidade do túnel, e que we've conseguiu fazer esperançosamente é emerge do túnel antes que o aquecimento global ou a resistência antibiótica múltipla nos obtenham, porque aqueles estão aparecendo acima.

Que você pensa as posses futuras para a resistência antibiótica?

Weaponizing o microbiome pode ser a maneira em torno da resistência antimicrobial, porque se nós compreendemos realmente nossos micróbios suficientemente bem nós poderíamos os programar e os projectar para destruir os micróbios patogénicos. Aquela seria uma solução muito mais eficaz do que tentando inventar antibióticos novos cada 15 anos e tentando fazer para sempre isso, mas nós temos uma maneira longa longa de ir!

Onde podem os leitores encontrar mais informação?

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

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Sobre o Professor Jeremy K. NicholsonProfessor Jeremy Nicholson

  • Professor da Química Biológica
  • Cabeça do Departamento da Cirurgia, do Cancro e da Medicina Interventional
  • Director do Centro Nacional de MRC-NIHR Phenome
  • Director do Centro para o Intestino e a Saúde Digestiva (Instituto da Inovação Global da Saúde)
  • Faculdade de Medicina, Faculdade Imperial Londres

O Professor Nicholson obteve seu BSc de Liverpool Universidade (1977) e seu PhD de Londres Universidade (1980) na Bioquímica que trabalha na aplicação da microscopia de elétron analítica e nas aplicações da microanálise de Raio X dispersiva da energia na toxicologia molecular e na bioquímica inorgánica. Após diversas nomeações académicos na Universidade de Londres (Escola da Farmácia e da Faculdade de Birkbeck, Londres, 1981-1991) foi apontado Professor da Química Biológica (1992).

Em 1998 transportou-se à Faculdade Imperial Londres como o Professor e a Cabeça da Química Biológica e subseqüentemente a Cabeça do Departamento da Medicina Biomolecular (2006) e a Cabeça do Departamento da Cirurgia, do Cancro e da Medicina Interventional em 2009 onde executa uma série de programas de investigação na medicina estratificada, em phenotyping molecular e na biologia de sistemas molecular.

Em 2012 Nicholson transformou-se o Director Centro Nacional do Phenome do mundo do primeiro que especializa-se em phenotyping molecular em grande escala e igualmente dirige o programa Estratificado Biomedicável Imperial da medicina do Centro de Pesquisa e o Centro Clínico de Phenome. Nicholson é o autor sobre de 700 par-reviu papéis científicos e muitos outros artigos/patentes na revelação e na aplicação de aproximações espectroscópicas e chemometric novas à investigação da falha de sistemas metabólica, de estudos metabolome-largos da associação e de pharmaocometabonomics.  Nicholson é um Companheiro da Sociedade Real da Química, A Faculdade Real dos Patologistas, Sociedade Toxicological Britânica, A Sociedade Real da Biologia e é um consultante a diversas empresas farmacêuticas/cuidados médicos.

É um director do fundador de Metabometrix (incorporado 2001), uma empresa Imperial do derivado da Faculdade que especializam-se phenotyping molecular, em diagnósticos clínicos e em selecção toxicological. A pesquisa de Nicholson foi reconhecida incluir de diversas concessões: A Sociedade Real da Química (RSC) 1997) Medalhas de Prata (1992) e de Ouro (para a Química Analítica; o Medalhista de Prata Cromatográfico do Jubileu da Sociedade (1994); o Prêmio de Pfizer para a Tecnologia Química e Medicinal (2002); a medalha do RSC para a Biologia Química (2003); o Prêmio Interdisciplinar do RSC (2008) o Preletorato da Sequóia vermelha do RSC Theophilus (2008); o Prêmio Global da Pesquisa de Pfizer para a Química (2006); o NIH Protagoniza no Cancro e o Conferente Distinguido Nutrição (2010), o Prêmio para a Biomedicina (2010), Conferente de Semelweiss-Budapest de Warren, Universidade de Vanderbilt (2015).

É um pesquisador Altamente mencionado de Thomson-Reuters ISI (2014 e 2015, deslocamento predeterminado da Farmacologia e da Toxicologia, dos WoS H = 108).  O Professor Nicholson foi elegido como um Companheiro da Academia BRITÂNICA de Ciências Médicas em 2010, da Vida eleita Membro Honorário da Sociedade dos E.U. da Toxicologia em 2013, e Membro Honorário da Vida da sociedade Internacional de Metabolomics em 2013.

Guardara professorados honorários em 12 Universidades (que incluem A Clínica de Mayo, Os EUA, Universidade de Novo Gales do Sul, Academia de Ciências Chinesa, Wuhan e Dalian, Universidade de Tsinghua, Pequim e Universidade do Tong de Shanghai Jiao, Universidade Tecnologico Singapura de Nanyang. Foi Elegido Em 2014 como um Professor de Albert Einstein da Academia de Ciências Chinesa.

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