Abordar retos de la atención sanitaria en un mundo de cambio: una entrevista con Profesor Jeremy Nicholson

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

En abril Cashin-Garbutt conducto Entrevista, MA (Cantab)

¿Cuál es el exposome y cómo las acciones recíprocas cambiantes de los genes humanos, de los genes microbianos, de la dieta, de la forma de vida y del ambiente todos contribuyen a los modelos de desviación de la enfermedad?

Como individuos y como determinan a las poblaciones nuestros riesgos de conseguir enfermedades en parte genético y en parte del ambiente en el cual vivimos. Una parte importante de ese ambiente que medie entre el mundo exterior y el mundo interior de nuestros cuerpos es el microbiome.

Nuestra tripa se llena de los fallos de funcionamiento. Hay hasta un kilogramo de fallos de funcionamiento dentro de usted, con una colección de cerca de 10 millones de genes. El cuerpo humano tiene cerca de 10 células trillón, y el microbiome es cerca de 100 organismos trillón que viven dentro usted a cualquier momento.

El “exposome” es un concepto que implica el pensar en todas las cosas del ambiente que consiguen en su cuerpo. Se relaciona con su dieta y con los microbios en su tripa, que tramitan la dieta y hacen las moléculas sus las propio - los metabilitos microbianos. Así el “exposome” es la suma medida de las exposiciones ambientales.

También necesitamos tener en cuenta las drogas que tomamos, las substancias químicas que nos exponen en al ambiente, junto estas exposiciones, más sus genes, determinamos su riesgo de la enfermedad como individuo.

El exposome es todas las exposiciones diferentes que afectan la función de su cuerpo. El genoma, los genes que usted tiene, es realmente apenas las instrucciones.

Los Genes son apenas un conjunto de las instrucciones para construir un organismo en cierta manera, y cómo se construye ese organismo son determinados por no sólo el programa, los genes, el genoma que las corridas él, pero también los substratos que están disponibles para él con la dieta y la transmisión de señales microbiana de la tripa.

Final, nuestro riesgo de conseguir una enfermedad es altamente relacionado en todas esas acciones recíprocas. La otra cosa que se complica sobre esto es que las acciones recíprocas varían en vida, así que las exposiciones a la variación de la dieta, las drogas, los Etc., que ocurre en bebés tiene efectos muy diversos a la misma fuente de las exposiciones que ocurren en vida adulta, tan allí es una clase de acción recíproca condicional entre sus genes y su ambiente que progrese en la vida, cambiando los riesgos para la enfermedad en cualquier escenario de la vida y los riesgos para conseguir enfermedades en el futuro.

Particularmente, probablemente las exposiciones más importantes, las acciones recíprocas más importantes, están ésas en los primeros años de vida, donde su cuerpo se programa para mucha la biología posterior que va a experimentar.

Es interesante observar que el microbiome tarda cerca de 3 años para convertirse, porque los bebés nacen sin los microbios y los microbios se convierten muy, muy rápidamente. De hecho, hay trillones de bacterias dentro de algunos días del bebé que es soportado, y toma cerca de 3 años antes de que usted consigue una ecología en el niño que es similar al de un adulto, y tan cualquier cosa que trastorna ese revelado de la ecología en vida temprana puede ser muy influyente para los factores de riesgo después.

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¿Cómo importante es el microbiome en salud humana y por qué los desordenes del microbiome de la tripa se asocian a enfermedades no contagiosas múltiples?

Es solamente nosotros ha comenzado recientemente a entender cómo es el complejo el microbiome y cómo es importante está a nosotros. Muchas las bacterias que viven dentro de nosotros no son fácilmente culturable, así que microbiólogos han sabido solamente un poco sobre la biología de los microbios históricamente, porque usted no puede excavar simple muchos de los fallos de funcionamiento y hacer real que crecen. La razón de ésa es que estos microbios viven en un ambiente que tenga otros microbios, diversa especie hacia adentro y ellos todo el trabajo juntos y se necesitan.

La genómica Moderna y las tecnologías que fueron desarrolladas originalmente para el Proyecto del Genoma Humano se pueden también utilizar para la secuencia del microbiome. Cerca De 10 o hace 15 años de gente comenzaron quizá a utilizar la tecnología de gen-secuencia moderna, entrando tan el detalle en cuanto a cuál estaba en esta comunidad microbiana para descubrir quién había.

Ahora sabemos que hay probablemente 2 a 3.000 especies en la tripa humana. Variará entre diversa gente, pero esos 2 a 3.000 no son las mismas especies en diversos individuos humanos, tan pudo haber los fallos de funcionamiento que están en usted que no está en mí y vice versa.

Si usted piensa en ése en términos de diversidad genética, los seres humanos, usted y Yo, por ejemplo, son 99,99% similares genético. Nuestros microbiomes son probablemente menos del 5% similar genético. Pues tenemos una diversidad genética microbiológica asombrosa dentro de nosotros y porque los microbios realizan muchas funciones biológicas para el ser humano, así que la significa eso que la variabilidad funcional es enorme entre los individuos también.

Para darle una idea de lo que significo por la función: hay los caminos biológicos que controlan nuestro cuerpo, muchos ellos está bajo mando genético del ordenador principal. Por ejemplo, la serie enzimática para analizar el azúcar, glucosa hacia abajo en dígitos binarios más pequeños que se puedan utilizar para el metabolismo energético, está bajo mando genético humano.

hay lotes de otros pedazos que sean maquinaria bioquímica en el cuerpo que no está real bajo mando genético humano. De hecho, bastantes de metabolismo del colesterol, por ejemplo. La Gente habla del colesterol mucho, el buen colesterol, colesterol malo, pero de hecho, si usted observan el camino del colesterol, las conversiones de todo el los diversos metabilitos, las diversas conversiones químicas secuenciales, y el metabolismo del colesterol llevan al metabolismo esteroide, a Etc., éstos son altamente relacionados.

Algo como el 90% de todas las conversiones en esos caminos es determinado en parte por las moléculas de la microbio-transmisión de señales. Si usted tiene gusto, actividad microbiana controlan a algunas partes fundamentales de nuestra propia maquinaria. Los Microbios hacen las pastas droga-como las cuales esté, ellos cambian por intervalos nuestros caminos, y se entiende solamente recientemente apenas cómo profundamente esa conectividad está, y ésta es la base de lo que llaman los biólogos simbiosis.

La Simbiosis es cerca de 2 o más organismos que se conectan fisiológico juntos, y realizan las funciones para uno a, resultando final en una situación donde una no puede hacer sin la otra, los ejemplos extremos de la simbiosis que los organismos no pueden sobrevivir sin uno a.

Los Seres Humanos pueden sobrevivir, apenas alrededor, sin sus microbios pero no hacen muy bien en absoluto, y de hecho todos los animales con una tripa confían en sus microbios de la tripa que realizan muchas funciones bioquímicas, como resultado de las cuales exhiben la “reducción del genoma.”

La reducción del Genoma es real una reducción en su propio número de genes porque usted tiene algún otro para hacer el trabajo para usted. Esto es muy una idea interesante, porque significa que los seres humanos son real incompletos como organismo, ellos necesita microbios hacerlos completos, para controlar sus caminos correctamente.

Para darle un ejemplo, si usted haría animales (libres de gérmenes) gnotobióticos, e.g las ratas de C-Seccionamiento y manteniéndolas un ambiente libre de gérmenes así que ellas nunca consiguen nunca expuestas a los microbios, la superficie normal de la tripa, la supuesta superficie de la vellosidad de la tripa en esas ratas, se convierten nunca.

La tripa tiene lotes y los lotes de los invaginations y de las vellosidades cada vez mayores muy complejos, pequeñas proyecciones de la superficie. El revelado de toda esa anatomía es relacionado en la transmisión de señales microbiana, así que es una cosa extraordinaria para decir que su estructura de la tripa ni siquiera es codificada por su propio genoma.

Requiere real los genomas microbianos hacer que trabaja. Ése es apenas un ejemplo bastante espléndido de la reducción del genoma, pero la cosa importante es la diversidad de los microbios.

Si usted puede imaginarse que su biología está siendo controlada en parte por los microbios, sus microbios son diferentes que los míos, nuestra biología es diferente porque nuestros microbios son diferentes, y por lo tanto la manera que obramos recíprocamente con el exposome, la manera obramos recíprocamente con las enfermedades, la manera que respondemos a las drogas, incluso, somos relacionados en las variaciones que las variaciones final anticipadas en nuestros microbios.

Hemos comenzado solamente realmente a entender apenas cómo profundamente esa conexión es en los 5 a 10 años pasados. Si usted puede traer la de nuevo a seres humanos, y cosas como la comprensión de cómo las drogas trabajan en el cuerpo, las drogas se pueden desintoxicar por los microbios así que pueden hacerlos menos tóxicos, o pueden ser hechas más tóxicas por los microbios, tan allí son algunos ejemplos espléndidos.

Las Anfetaminas son metabolizadas por los microbios de la tripa. El Digoxin, la droga de corazón, es metabolizado por los microbios, así que su diversa composición microbiana cambia cómo las drogas trabajan en usted así como la probabilidad de las enfermedades que ocurren en usted.

Cuando usted piensa en esto del nivel de la población, los riesgos de la enfermedad de la población cambian en parte debido al comportamiento de la gente, qué comen y cómo ejercitan, pero también debido a sus microbios, pero en la medicación nivelada individual es cambiado por los microbios también.

Cuando venimos a la atención sanitaria personalizada, apenas tener la parte genomic humana de él no es bastante bueno, porque no explica mucha la variación que tenemos fisiológico entre los individuos, que necesitamos para entender y para optimizar las terapias para los individuos.

El microbiome va a ser importante en el futuro porque nos ayudará a entender riesgo de la enfermedad, y la manera que el ambiente y el cuerpo humano interactivo a través del microbiome, pero también en atención sanitaria personalizada nosotros van a tener que para entender el microbiome para conseguir a eso ajustar de la administración terapéutica que vamos a necesitar en el futuro.

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¿Cómo esta complejidad afecta pharmacogenomics?

Pharmacogenomics ha tenido pocos éxitos dados el esfuerzo y el dinero implicados. Usted puede estratificar ciertamente a gente en diversas clases genéticas de la enfermedad, el cáncer de pecho es un buen ejemplo, donde hay cerca de 10 diversas subvariedades genéticas que usted puede detectar, y algo es más o menos responsivo a ciertas drogas.

Si usted sabe sobre los antecedentes genéticos alguien, usted puede comenzar a decir si una droga determinada es probable ser buena para esa persona. Ha habido algunos éxitos allí.

La punta está, incluso dentro de una sub-clasificación genética específica, todavía hay muy una variedad de variación y de reacción pacientes a la terapia. Algunas personas responden mejor que otras, y esa variación extra tiene que hacer con cosas como su variación fisiológica, su variación microbiana, su variación de la forma de vida.

Si usted pone la información genética así como el microbiano, y la clase de los fenotipos metabólicos que usted puede medir, usted comienza a revestir todas las bases y usted termina hacia arriba tener una comprensión mucho más profunda de la biología humana que usted necesite para la atención sanitaria personalizada.

¿Qué nuevas tecnologías y sistemas se han desarrollado para ayudarnos a entender la complejidad de enfermedades humanas?

La Genómica ha sido enormemente importante en la ayuda de nosotros entiende la base de la enfermedad, pero el hecho de la materia es que la mayoría de la gente en el mundo muere de causas no genéticas; mueren de causas ambientales; mueren del hambre; mueren de enfermedad infecciosa.

Necesitamos las tecnologías que van más allá de genes, y así que la gente ha desarrollado las tecnologías que observaban a las proteínas, que son las máquinas que se hacen en instrucciones genéticas de ejecutar el cuerpo, y hay tecnologías para observar el metabolismo, que es el dinero en circulación de la pequeño-molécula del cuerpo, el balance energético, la ruptura de la comida, la excreción y el edificio y la excreción de los productos metabólicos que no necesitamos.

Cada Uno de esas diversas áreas requiere diversas tecnologías, tan cada nivel qué llamamos “organización biomolecular,” del genético, la proteína, el metabólico, requiere un tipo diferente de tecnología explorar las variaciones en biología humana.

Los Genes le dan el potencial de qué pudo suceso en relación a un estímulo ambiental, o factor de ansiedad. Las proteínas son las máquinas que ejecutan la variación en los genes y los metabilitos son los productos que le informan qué suceso real en el cuerpo. Porque los modelos reflejan las actividades fundamentales de la química dentro del cuerpo, a menudo le informa porqué hay un problema también.

Algunas de las tecnologías más importantes que se convertirán recientemente tienen que hacer con los análisis metabólicos, que permiten que usted haga miles y miles de metabilitos rápidamente y exacto, que le da discernimiento profundo en biología humana.

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¿De qué maneras nuestra comprensión todavía se limita?

Qué cerca nos desafían es el número de niveles de acción recíproca biológica y de entender lo que significa para el ser humano. Pensamos en esto como los microbios que juegan un aire, un aire químico. Los Microbios hacen las moléculas, que cambian los receptores por intervalos en nuestros cuerpos y controlan caminos.

Otro reto está entendiendo todos estos diversos microbios, todo hablando el uno al otro y hablando con nosotros, y cuáles están controlando el proceso total de la transmisión de señales. Apenas no entendemos simple eso todavía. Cuando entendemos que, y eventual, después podremos comenzar a hacer intervenciones en él.

Si usted se imagina que un camino metabólico determinado en el cuerpo humano es controlado por una molécula que sea hecha por un microbio que pueda cambiar por intervalos, quizá un camino en el cuerpo, si usted cambia de usted puede cambiar un factor del enfermedad-riesgo, un cáncer o algo similar. Pensamos que existen tales cosas.

Si usted podría entender qué microbio hacía que la molécula, y usted podrían resolver entonces una manera de cambiar de esa producción microbiana del metabilito, así cambiando las actividades en el cuerpo humano, y después potencialmente cambiando un riesgo de la enfermedad.

ése es el premio grande en el futuro. Es un nuevo modo de ver entero sobre la terapia para el cuerpo humano pensando en controlar la actividad microbiana que existe dentro de nosotros como manera de controlar nuestros cuerpos, y quizá incluso la intervención en procesos de la enfermedad o la prevención de los procesos de la enfermedad que ocurren en absoluto.

Aunque nuestra comprensión todavía se limite altamente debido a la complejidad, el valor de entender que el largo plazo va a ser crítico, porque cambiará la manera que observamos el remedio y la manera que desarrollamos terapias en el futuro.

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¿Cuáles son los retos principales en remedio y salud pública personalizados hasta la fecha?

Complejidad biológica humana real de Comprensión de una manera que usted puede hacer algo sobre ella. Hablamos mucho sobre el “actionability clínico”, que es la capacidad para que usted tome ciertos pedazos de conocimiento científico sobre un sistema o una persona, y poder actuar en ella de modo que el doctor que observa este fragmento de información, decimos, “conozco qué hacer después.”

En el momento que tenemos lotes y lotes de tecnologías que describen biología humana en aún más detalle, pero la mayor parte de ese detalle no es muy útil al doctor. Él no sabe utilizar eso para tomar una decisión. Los retos más grandes a la atención sanitaria personalizada son la traslación del conocimiento de la complejidad biológica en un camino procesable que un doctor pueda utilizar.

La misma cosa se aplica a la salud pública donde estamos interesados en la comprensión de las causas básicas de la enfermedad, si son genéticos o ambientales, y cambiamos en modelos de la enfermedad, y está otra vez sobre la descripción de biología humana con gran detalle, pero en el nivel de la población bastante que en el nivel individual.

Podríamos también decir que la investigación de la salud pública existe para informar al plan de acción futuro de la atención sanitaria. El reto aquí está consiguiendo el conocimiento biológico y después lo está expresando de una manera que puede ser útil hacia el plan de acción de la atención sanitaria y también prácticamente para dar consejo a la gente en cuanto a cómo ejecutar sus vidas.

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¿Cómo podemos vencer retos tales como resistencia antibiótico, obesidad e inactividad física?

La Educación es una porción de ella. La razón que tenemos resistencia antibiótico es porque hemos empleado mal los antibióticos. El abuso masivo de antibióticos en la agricultura para el incremento cada vez mayor en el ganado Etc. ha llevado a un centro común ambiental de la resistencia antimicrobiana.

La Gente no entendía las consecuencias a largo plazo del uso antimicrobiano para la agricultura. Como consecuencia tenemos este problema ambiental con resistencia microbiana.

Los Doctores sobre-prescriben los antibióticos, y la gente no toma a menudo un curso completo de antibióticos porque ella quiere salvar alguno para más adelante en caso de que ella consiga enferma otra vez, pero por supuesto la receta es destruir todos los fallos de funcionamiento, los fallos de funcionamiento hostiles, y cualquiera que se deja será restante porque son resistentes a esa droga.

Hemos terminado hacia arriba en una situación realmente muy seria con los antimicrobianos y dentro de la década próxima habrá probablemente los microbios que emergen eso son resistentes a todos los antibióticos sabidos, y éstos podrían causar los problemas enormes para el sistema sanitario.

Estamos comenzando ya a verlo: 1 en 7 de infecciones hospital-detectadas en el REINO UNIDO es no-tratable, y cada persona que consigue una complicación infecciosa en un hospital tiende a aumentar su retén en hospital en el 30%.

Si usted trabaja eso a través, eso es financieramente enorme. Qué tenemos el suceso ahora somos números crecientes de fallos de funcionamiento resistentes ahí fuera con las nuevas clases de la resistencia a los medicamentos que emergen, y así que este problema va a conseguir peor y peor, tales que a menos que algo se haga sobre él en los 20 o 30 años próximos, nosotros volverá a la atención sanitaria del siglo XIX, donde la mayoría de la población murió de enfermedades infecciosas y no de edad avanzada.

Esto es realmente muy una edición existencial para la sociedad moderna, y de hecho hay algunos ángulos interesantes uno podría tomar en eso para hacer con el microbiome, al cual voy a volver, pero la misma clase de cosa se aplica a la obesidad.

¿Por Qué es la gente obesa? Bien, comen demasiado y no ejercitan bastante. Es farmacodinámica realmente estándar, llana de hecho. ¿Por Qué comen demasiado y no ejercitan bastante? Porque los no educan correctamente para saber que esto tendrá impactos enormes en su salud más a largo plazo, y allí tienden a ser asociaciones entre el estatus socioeconómico y obesidad inferior, y nivel de enseñanza y obesidad de hecho inferiores.

No es decir que la gente pobre es estúpida, en absoluto. Es porque qué tiende a suceso es esa gente se informa sobre atención sanitaria según su nivel socioeconómico, y también su capacidad de cambiar su dieta es determinada por su nivel socioeconómico también.

Usted encontrará en cualquier estudio en obesidad que el estatus socioeconómico, incluso sueldo, está correlacionado con obesidad y cosas como eso. Una Vez Más tenemos que intentar y pensar en las soluciones que apenas no trabajan para la gente rica pero que también trabaje para una gente más pobre también.

, Por supuesto, está Interesante la epidemia de la obesidad que ahora estamos viendo nos relacionamos en parte con los cambios en el microbiome, que nos trae de nuevo a uso antibiótico otra vez. Los Microbios controlan una cantidad importante de transferencia calorífica de la dieta al cuerpo.

El Bastantes de sus calorías entra reconstruir el microbiome. Hay 2 porciones a él. El 10% de su proteína en su dieta se relaciona Quizá real con la construcción de los microbios que vivo dentro usted porque vuelcan y usted tiene que llenar ésos.

Otra parte de la proteína en su dieta va a reconstruir la pared de la tripa, porque su pared de la tripa vuelca cada dos o tres días también, de modo que sea la clase en de la cara negativa, si usted tiene gusto, del equilibrio calorífico que los microbios toman calorías porque necesitan construir sus propias células.

por otra parte, también realizan las funciones digestivas y de la fermentación en el cuerpo, en la tripa, que hacen más calorías disponibles, y cambiando qué microbios están allí usted cambio el equilibrio de fuerzas entre la negativa y las aplicaciones positivas de calorías, por lo tanto potencialmente cambian tan el avance de peso de un individuo en una dieta dada. La Comprensión del microbiome es también importante para la obesidad de comprensión también de maneras realmente muy complejas.

La inactividad Física es un producto de nuestra forma de vida moderna: tenemos vehículos, nosotros tenemos TV lujosas, nosotros tenemos gusto de estar sin hacer nada delante de ellas. Mucha gente tiene trabajos sedentarios, donde ella se está sentando delante de los ordenadores todo el día. Ésa es una consecuencia de la vida moderna, y la gente necesita ser educada tanto cuanto sea posible sobre forma de vida sana y opciones dietéticas.

¿Puede usted dar Por Favor una reseña del Centro Nacional de MRC-NIHR Phenome? ¿Qué los objetivos principales del centro en lo que respecta a metabólico phenotyping?

Vino del centro Olímpico de la droga-prueba que fue fijado en 2012 para observar substancias del abuso en atletas.  Era un recurso analítico grande que observaba varios cientos de diversas substancias que los atletas pudieron tomar funcionamiento-para aumentar ellos mismos.

En 2011, principios de 2012, el Primer Ministro hablaba mucho sobre herencia Olímpica, y alineaba porqué gastamos mil millones de Libras en Olimpiadas, y qué nosotros saldría de él. La Gente habla normalmente de las piscinas, de los estadios de los deportes y de la infraestructura del viaje.

En aquel momento el Profesor Elliott, Jefe de la Epidemiología en Imperial, y Yo escribió a Dama Sally Davies, Director Médico para Inglaterra, y dijo, “Bien, tenemos una gran idea para la herencia Olímpica.

El Suponer en el extremo de los Juegos Olímpicos tomamos el recurso y el repurpose Olímpicos de la droga-prueba él para un recurso nacional para el análisis metabólico para las poblaciones.” Estábamos en una situación muy afortunada, muy oportuna en la fabricación de una sugerencia que se adaptó a la política del MRC, del NIHR, y del gobierno.

Entonces nos pidieron escribir la oferta de la concesión, que lo hicimos, 75 paginaciones, algunas de ella para la alineación por la revisión paritaria, y el NIHR nos concedimos 10 millones de Libras el MRC y, y también aumentamos cerca de 11 millones de Libras de la industria para trasladarse el recurso Olímpico de la droga-prueba a Imperial y para crear un recurso nacional para phenotyping en grande, que es cuál es el Centro de Phenome del Nacional.

Es el primer de su clase en el mundo y es el único laboratorio en el mundo que puede hacer phenotyping en esa escala. Hay muchos laboratorios metabólicos en todo el mundo pero no hay ningunos de ellos que puedan hacer cientos de miles de muestras al año, porque el recurso Olímpico de la droga-prueba fue construido para el análisis del forense-nivel, porque usted está haciendo básicamente la prueba de la droga en gente. ¡Si usted consigue que incorrecto usted esté por todo los periódicos!

Hemos construido el mando muy de alta calidad, un alto laboratorio de la producción, que permite que revisemos las cohortes y las poblaciones epidemiológicas grandes para buscar las características metabólicas asociadas a riesgos de la enfermedad, como mencioné obesidad anterior.

La clase de preguntas es: ¿cuáles son las características metabólicas de la obesidad que le informan sobre las acciones recíprocas del ambiente del gen que precipitaron la obesidad? ¿Cómo el impacto de la dieta en su metabolismo en la población nivela? ¿Hay las etiquetas de plástico que usted puede detectar que predicen el cáncer en los individuos basados en perfiles metabólicos? ¿Hay las etiquetas de plástico que usted puede conseguir que predicen el recorrido o la enfermedad cardiovascular?

El Centro de Phenome del Nacional es un laboratorio fantástico, y ha empleado una escala industrial, y somos muy afortunados tenerla aquí en Imperial. Estoy implicado actualmente en crear una red internacional de los centros del phenome, porque ahora que hemos construido los nuestros, los lotes de otros países quieren uno también. Va a estar unos en América, en Japón, China. Hay ya uno en Singapur conectó a Imperial y uno en Birmingham acaba de abrirse también.

En los próximos años habrá los centros nacionales del phenome que todo el uso la misma tecnología que lo hacemos, y armonizar nuestros datos de modo que poder toda la información de la parte y del intercambio nuestros modelos de la enfermedad de la población, y así que podremos hacer los primeros en un atlas global de la enfermedad metabólica en todo el mundo compartiendo nuestra tecnología y datos, que solamente es hecha posibles haciendo estudios phenotyping en grande.

La otra parte de ésa es la misma tecnología se puede utilizar a hacer al paciente que perfila también, así que podemos utilizarla para la atención sanitaria personalizada. Tenemos un Centro Clínico de Phenome también en Imperial, que es financiada por el Instituto Nacional de la Investigación de la Salud, NIHR, y entonces aquí apenas no estamos observando las poblaciones.

Será reacciones individuales a la medicación también, con los efectos sobre los metabilitos de modo que poder registrar de modo que sepamos si alguien está consiguiendo metabólico mejor o peor cuando están bajo medicación.

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¿Cómo importantes son las tecnologías tales como RMN en la investigación en el Centro Nacional de MRC-NIHR Phenome?

Para phenotyping metabólico hay solamente 2 tecnologías analíticas que son importantes: espectroscopia y espectrometría de masa de resonancia magnética nucleares. Ambas herramientas, estas tecnologías, pueden medir centenares o millares de metabilitos en cualquier muestra en la misma corrida analítica.

Trabajan en muy maneras diferentes. La Espectrometría de masa trabaja en el peso molecular de las moléculas, las masas de ellas, cómo es grande son y cómo se rompen hacia arriba, cómo hacen fragmentos.

El RMN observa propiedades magnéticas fundamentales de la conectividad entre los núcleos atómicos, que son característicos de moléculas individuales. Son complementarias el uno al otro. Revisamos cada muestra que consiguen en el Centro Nacional de Phenome y nuestro Centro Clínico de Phenome por espectroscopia del RMN en primer lugar.

El RMN nos da un buen perfil amplio de quizá 1.000 diversos metabilitos que estén presentes en las muestras. Conseguimos los datos, de que somos real como una huella dactilar, que es muy útil. En cosas tenga gusto del plasma de sangre, nosotros puede medir todas las lipoproteínas del plasma cuantitativo de la espectroscopia del RMN.

El RMN es la tecnología definitiva para las lipoproteínas de medición, y el HDL comparado con balance de LDL le informa que mucho sobre sus riesgos de la enfermedad cardíaca, enfermedad de la arteria coronaria Etc. Intrínseco, el RMN lleva datos biológicos útiles.

hay lotes de diversos subtipos de la espectrometría de masa. Utilizamos varios diversos subtipos en el espectrómetro de masas según los tipos de molécula que estamos interesados. Ahora con espectrometría de masa usted tiene que hacer un poco más trabajo.

Usted tiene que no sólo fijar a la derecha la muestra usando un cierto proceso cromatográfico, y entonces el espectrómetro de masas mide las moléculas individualmente y dice cuáles son, solamente usted puede medirlos más sensible con espec. de la masa, y usted puede medir más de ellos por espec. de la masa que usted puede con RMN - quizá hasta 25.000 metabilitos.

¿Qué usted piensa los asimientos futuros para el remedio y la cirugía personalizados en todo el mundo?

La Cirugía está sobre la atención sanitaria personalizada que usted puede conseguir, porque es un cirujano que le corta, normalmente, así que es literalmente una acción recíproca física unívoca. Por supuesto, estamos intentando revolucionar cirugía por medio de tecnología, tan como el iKnife, que mide la química del humo se crea que cuando un cirujano corta, y que se puede analizar usando un espectrómetro de masas, de modo que el cirujano conozca casi instantáneamente que lo que él está cortando a través basó en la composición química del humo.

Hay una lectura que hace básicamente un análisis matemático de la química del humo en relación a una base de datos donde hemos anotado ya, si usted tiene gusto, la química del humo. Eso es fantástico para la personalización de la cirugía porque da a cirujano más conocimiento sobre la biología local de ese paciente para ayudar en tiempo real con el procedimiento quirúrgico.

Por supuesto, con el remedio personalizado más generalmente, cuando usted observa quizá clases de quimioterapia o de otras intervenciones médicas bastante que las quirúrgicas, después las tecnologías phenotyping metabólicas déle mucho más detalle sobre la variación individual en la biología de esos pacientes.

Creamos un concepto hace unos años “Pharmacometabonomics llamado,” que es el equivalente metabólico del pharmacogenomics, donde utilizamos una firma metabólica pre-interventional y un modelo matemático de él para decir, “Bien, usted será esta clase de persona metabólico, por lo tanto sabemos de experiencia que usted está en esta categoría determinada, después podemos potencialmente encontrar qué drogas serán buenas para usted o el malo para usted.” Hemos demostrado ya que con las drogas anticáncer usted puede predecir eficacia y la toxicidad de las drogas en los seres humanos basados en perfiles metabólicos del plasma.

En el momento que estamos en esta fase ahora que intenta conseguir en las juicios clínicas para todas estas cosas, donde tenemos todas estas observaciones científicas, y nos ahora están intentando crear juicios clínicas del paciente-viaje, así que evaluamos realmente cuantitativo cuánta mejoría en atención sanitaria pasamos a despliegue de estas tecnologías.

Por supuesto, tenemos que costarlas en relación a camino del cuidado también, así que para conseguir la atención sanitaria personalizada mejorada y ejecutarla correctamente en los sistemas sanitarios, tenemos que mejorar la salud de la gente y acortar real sus viajes.

Tenemos que salvar el dinero en un sistema sanitario que muy se ate con correa para el efectivo, tan allí somos 2 maneras de salvar el dinero en el sistema sanitario, realmente. Está Muy básicamente, 1, pasa menos tiempo en hospital cuando usted está allí, y, 2, va allí menos a menudo.

En el momento que lleva 3 o 4 o aún 5 visitas un hospital para los problemas hemos arreglado. Qué quisiéramos a ser es 1 o 2. 1 o 2 visitas al hospital, y entonces usted está salvando un periodo de tiempo enorme en la administración, el Etc.

Entonces la otra cosa es, si su viaje del hospital tarda 5 días, puede nosotros mejorar el tratamiento así que tarda solamente 3 días, y no mejorarlo de acortar la punta del viaje, pero le tiene real mejorar en un período más corto, pero lo mejora para el paciente, y usted consigue eso haciendo atención sanitaria personalizada.

Cuanto más usted entiende los problemas del paciente, es cuanto más clínico procesable, y usted puede intervenir más rápidamente y, que ayudará al paciente a recuperarse más aprisa, esperanzadamente mejora efectivo las ocasiones de su supervivencia si es una enfermedad peligrosa, o del cáncer, o algo similar, y al mismo tiempo salvar el dinero porque está acortando el viaje.

Si usted puede conseguir todos los componentes alineados, después la característica de la atención sanitaria personalizada será fantástica, pero va solamente a trabajar con certeza áreas de la enfermedad. No trabajará para todo, y una de las cosas que estamos intentando hacer en el momento es entender para qué va a trabajar y para qué no va a trabajar.

El cáncer es Ciertamente un área obvia, porque el cáncer es biológico, genético, y fisiológico muy diverso, tan las tecnologías que hemos estado desarrollando, que estamos sobre diversidad de medición y la variación en pacientes va a ser muy útil, por ejemplo, nosotros piensa en terapias personalizadas del cáncer en el futuro.

Tenemos mucho trabajo todavía a hacer. Vemos la luz en el extremo del túnel, y qué tenemos que hacer esperanzadamente somos emergemos del túnel antes de que el calentamiento del planeta o la resistencia antibiótico múltiple nos consiga, porque están asomando ésos hacia arriba.

¿Qué usted piensa los asimientos futuros para la resistencia antibiótico?

Weaponizing el microbiome puede ser la manera alrededor de resistencia antimicrobiana, porque si entendíamos realmente nuestros microbios bastante bien podríamos programarlos y dirigirlos para destruir patógeno. ¡Eso sería una solución mucho más efectiva que intentando inventar los nuevos antibióticos cada 15 años e intentando hacer eso para siempre, pero tenemos un camino largo largo de ir!

¿Dónde pueden los programas de lectura encontrar más información?

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

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  8. Elliott, P., Posma, J.M., Chan, Q., García-Pérez, I., Wijeyesekera, A., Bictash, M., Ebbels, T.M., Ueshima, H., Zhao, L., van Horn, L., Daviglus, M., Stamler, J., Holmes, E., y Nicholson, 2015) firmas metabólicas Urinarias de adiposidad humana, MED 7, 285ra262 del J.K. (de 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., más Grosero, E., Vipperla, K., Naidoo, V., Mtshali, L., Tims, S., Puylaert, P.G., DeLany, J., Krasinskas, A., Benefiel, A.C., Kaseb, H.O., Newton, K., Nicholson, J.K., de Vos, W.M., Gaskins, H.R., y Zoetendal, Grasas del E.G. (2015), riesgo de la fibra y de cáncer en Afroamericanos y rural Africanos, Commun Nacional 6, 6342.
  10. Phetcharaburanin, J., Lees, H., Marchesi, J.R., Nicholson, J.K., Holmes, E., Seyfried, F., y Li, 2016) Caracterizaciones Sistémicas del J.V. (de un Fenotipo Obeso en las Hachas Metabólicas de Definición Modelo de la Rata de Zucker del Metabolismo Energético Y de las Acciones Recíprocas Ordenador principal-Microbianas, J Proteome Res.

Sobre Profesor Jeremy K. NicholsonProfesor Jeremy Nicholson

  • Profesor de la Química Biológica
  • Jefe del Departamento de la Cirugía, del Cáncer y del Remedio Interventional
  • Director del Centro Nacional de MRC-NIHR Phenome
  • Director del Centro para la Tripa y la Salud Digestiva (Instituto de la Innovación Global de la Salud)
  • Facultad de Remedio, Universidad Imperial Londres

Profesor Nicholson obtuvo su BSCA de Liverpool University (1977) y su Doctorado de Londres University (el an o 80) en Bioquímica que trabajaba en la aplicación de la microscopia electrónica analítica y las aplicaciones del microanálisis de Radiografía dispersivo de la energía en la toxicología molecular y la bioquímica inorgánica. Después de varias citas académicas en la Universidad de Londres (Escuela de la Farmacia y de la Universidad de Birkbeck, Londres, 1981-1991) lo designaron Profesor de la Química Biológica (1992).

En 1998 él se trasladó a la Universidad Imperial Londres como Profesor y el Jefe de la Química Biológica y posteriormente el Jefe del Departamento del Remedio Biomolecular (2006) y Jefe del Departamento de la Cirugía, del Cáncer y del Remedio Interventional en 2009 donde él funciona con una serie de programas de investigación en remedio estratificado, phenotyping molecular y biología de sistemas molecular.

En 2012 Nicholson hizo el Director del primer Centro Nacional de Phenome del mundo que se especializaba en phenotyping molecular en grande y él también dirige el programa Estratificado Biomédico Imperial del remedio del Centro de Investigación y el Centro Clínico de Phenome. Nicholson es el autor sobre de 700 artículos científicos par-revisados y de muchos otros artículos/patentes en el revelado y la aplicación de aproximaciones espectroscópicas y chemometric nuevas a la investigación del fallo de los sistemas metabólico, de los estudios metabolome-anchos de la asociación y del pharmaocometabonomics.  Nicholson es una Persona de la Sociedad Real de la Química, La Universidad Real de Patólogos, La Sociedad Toxicológica Británica, La Sociedad Real de la Biología y es un consultor a varias compañías farmacéuticas/de la atención sanitaria.

Él es director del fundador de Metabometrix (incorporado 2001), una compañía Imperial del efecto de la Universidad que se especializa en phenotyping molecular, diagnósticos clínicos e investigación toxicológica. La investigación de Nicholson ha sido reconocida por varias recompensas incluyendo: La Sociedad Real de la Química (RSC) 1997) Medallas de Silver (1992) y de Gold (para la Química Analítica; el Medallista de Plata Cromatográfico del Jubileo de la Sociedad (1994); el Premio de Pfizer para la Tecnología Química y Medicinal (2002); la medalla del RSC para la Biología Química (2003); el Premio Interdisciplinario del RSC (2008) el Lectorazgo de la Secoya del RSC Theophilus (2008); el Premio Global de la Investigación de Pfizer para la Química (2006); las Estrellas de NIH en el Cáncer y el Conferenciante Distinguido de la Nutrición (2010), el Premio para la Biomedecina (2010), El Conferenciante de Warren, Universidad de Vanderbilt (2015) de Semelweiss-Budapest.

Él es investigador Altamente citado de THOMSON-Reuters ISI (2014 y 2015, índice de la Farmacología y de la Toxicología, de los WoS H = 108).  Eligieron a Profesor Nicholson como Persona de la Academia BRITÁNICA de Ciencias Médicas en 2010, de Curso De La Vida elegido Pieza Honoraria de la Sociedad de los E.E.U.U. de la Toxicología en 2013, y Pieza Honoraria del Curso De La Vida de la sociedad Internacional de Metabolomics en 2013.

Él celebra cátedras honorarias en 12 Universidades (Clínica incluyendo de Mayo, los E.E.U.U., Universidad de Nuevo Gales del Sur, Academia China de Universidad de las Tenazas de las Ciencias, de Wuhan y de Dalian, de la Universidad de Tsinghua, de Pekín y de Shangai Jiao, Universidad Tecnológica Singapur de Nanyang. Fue Elegido En 2014 como Profesor de Albert Einstein de la Academia de Ciencias China.

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