¿Podemos desarrollar un esquema estratégico,

coherente para investigación biomédica?

•NIH Director, Elias A. Zerhouni, M.D

Retos de Salud Pública GLOBAL

Condiciones agudas a crónicas

Desigualdad en salud

Enfermedades infecciosas emergentes y re-emergentes

Envejecimiento de la población

Enfermedades no transmisibles emergentes

Clasificación de magnitud más efectiva

Costoso en términos financieros y de

discapacidad

Entendimiento de los eventos moleculares pre-

clínicos para detectar pacientes en riesgo

No entendimiento de los eventos celulares y

moleculares que dan lugar a la enfermedad

Intervención antes de la aparición de los síntomas y preservar la función normal

tanto como sea posible

Tratar la enfermedad cuando los síntomas

aparecen y se pierde la función normal

Siglo XXISiglo XX

Necesidad de transformar la investigación médica en el siglo XXI

Barricadas fundamentales en investigación y desarrollo

Investigación básica

Biología

Blanco ID Blanco válido

Química

Monitoreo Optimización

Desarrollo

Pre-clínico

Descub.Ind.

Clínico

Algunas oportunidades para mejorar

Algunas oportunidades para mejorar

Biomarcadores, modelos animales, sistemas

biológicos, genoma químico

Biomarcadores, modelos animales, sistemas

biológicos, genoma químico

Ejemplos de barricadas

claves

Ejemplos de barricadas

clavesValidación de enfermedades

complejas

Validación de enfermedades

complejas

Biomarcadores, entrenamiento, armonización regulatoria, informática

Biomarcadores, entrenamiento, armonización regulatoria, informática

Insuficiente lectura sobre seguridad y toxicología

Insuficiente lectura sobre seguridad y toxicología

Disminución de estandarización y

eficiencia de estudios clínicos

Disminución de estandarización y

eficiencia de estudios clínicos

Biomarcadores, modelos

animales y compartir datos

Biomarcadores, modelos

animales y compartir datos

¿Qué es el mapeo del NIH para investigación médica?

• Un esquema de prioridades científicas en que el NIH como un todo, deberá enfocarse para optimizar su portafolio completo de investigación.

• Una visión de un sistema de

investigación en salud, mecanismos de enfermedad y conductas relacionadas, más eficiente, innovador y productivo.

El mapeo del NIH para investigación médica

Re-diseñar la empresa de investigación clínica

Equipos de investigación

al futuro

Nuevas rutas hacia descubrimientos

Complejidad de redes biológicasComplejidad de redes biológicas

• Múltiples niveles de Múltiples niveles de cruces de líneas entre cruces de líneas entre las rutas moleculareslas rutas moleculares

• Muchos blancos Muchos blancos moleculares parten de moleculares parten de redes intricadas de redes intricadas de señalesseñales

•Necesidad de nuevos Necesidad de nuevos conceptos teóricos y conceptos teóricos y experimentalesexperimentales

Complejidad de redes biológicasComplejidad de redes biológicas

“Todas las moléculas son creadas igual, pero algunas son más iguales que otras.”

Animal Pharm*

*Adaptado de Animal Farm de George Orwell*Adaptado de Animal Farm de George Orwell

Datos biológicos del futuroActual Futuro

Destructivo No destructivo

Cualitativo Cuantitativo

Uni-dimensional Multi-dimensional

Resolución baja temporal

Resolución alta temporal

No localizada Espacialmente resuelta

Densidad baja de datos Densidad alta de datos

Estándares variables Estándares comunes

No acumulada Acumulada

Combinación de imágenes Combinación de imágenes funcionales con expresión funcionales con expresión genética ligada a GFPgenética ligada a GFP

0

230 ml/gm

0

6.2 ml/gm.min

Tumor MatLyLu (430 mm3), capilarmente marcado por c

Volúmen vascular Permeabilidad

cc

IN VIVO

CELLULAR MOLECULAR

IMAGINGNCI P20 CA86346

Programa Pre-ICMIC en JHU-RADIOLOGY

Expresión GFP

c

Nanomáquinas molecularesNanomáquinas molecularesArquitectura de un complejo Arquitectura de un complejo piruvato de deshidrogenasa de piruvato de deshidrogenasa de 11,000 kDa 11,000 kDa

475 Å

J. Milne and S. Subramaniam, Instituto Nacional de Cáncer, NIH

Desarrollo de la materia blanca en embriones de ratones con MRI de alto campo

ic

st

Estudios de reconstrucción de la materia blanca en un cerebro de ratón al 16º día embrionario (ex vivo)

Resolviendo el “rompecabezas” de condiciones y enfermedades complejas

La forma de cosas por venir

Obesidad: un tema mundial

Riesgos de la salud por

obesidad

Cáncer

Diabetes

Hiper-tensión

Enfermedad de vesícula

Insuficiencia renal

EmboliaInsuficiencia

cardiaca

Atero-esclerosis

Nuevos descubrimientos en investigación de obesidad usando RNA de interferencia (RNAi)

112 genes

305 genes

Gusano normal

Gusano obeso

Gusano delgado

Fuente: Ashrafi et. al., Nature, Vol. 421, pp. 268-272.

Supresión de gen

¿Proyecto del genoma humano y HapMap están completos?: ¿Adonde vamos?

Disminución del costo de la secuencia de DNA

Nuevos descubrimientos acelerando la revolución de la práctica de medicina

Iniciativa genes, ambiente y salud

– Identificar las raíces de 10 de las enfermedades más comunes

– Disponer nuevas formas de monitorear exposiciones ambientales de personal

Avances en degeneración macular relacionada a la edad (AMD) AMD es la principal causa

de ceguera en personas de más de 60 años.

Variaciones en ciertos genes involucrados en inflamación pueden predecir el riesgo de desarrollar AMD

– 56 % de los individuos no afectados tienen una variante que confiere protección contra AMD

– 74 % de aquellos con AMD no tienen variantes protectoras

Visión afectada por AMD

Visión normal

Predice cuales pacientes necesitan quimioterapia

Impacto:100,000 mujeres cada año pueden hacer una elección más informada

70,000 mujeres no tendrían que sufrir quimioterapia

Reduce los costos rutinarios de tratar esos pacientes

– Para cada año de vida ganado de cada paciente, ahorramos ~$8,000 USD

Prueba muestras de tumor para mutaciones en estos genes

Nuevos descubrimientos hacen posible “Personalizar” el tratamiento del cáncer

Identificados 16 genes informativos

Fármaco-genoma: Manejando la variabilidad humana

Red de investigación fármaco-genética (PGRN)

– Colaboración nacional de científicos estudiando el efecto de los genes en las respuestas de las personas a una amplia variedad de medicamentos

Base de datos de conocimientos de fármaco-genética y fármaco-genoma (PharmGKB)

– Conocimiento básico integrado para unir la fármaco-genética con fenotipos y genotipos.http://www.nigms.nih.gov/Initiatives

Sistemas biológicos

Modelos animales

Objetivo ID y validación

FundamentalR y D

Strong Bioethics and Privacy regulations

Armonización

Armonización de políticas y regulaciones

Entrenamiento

FarmacogenéticaRedes

NECTAR

Biomarcadores

Objetivo identificación y validación

Toxicología predictiva

Química iterativa

Nuevas rutas al descubrimiento

Áreas de enfoque científico

Equipos de investigación del futuro

Centros de translación

Confianza pública

PrácticaFases I-IIIPre-clínicaMonitoreo/

optimización

BásicaBásica De translaciónDe translación ClínicaClínica

El paradigma futuro: Transformar la medicina de curativa a preventiva

Preferente

Personalizada

Predictiva

NIH investiga iniciativas y programas enfocados a transformar la práctica de la medicina como la conocemos

ahora.

“Encontrando los problemas de salud mundial: La necesidad de planificación del programa saludable”

Con un verdadero espíritu de cooperación, con el básico entendimiento de las necesidades, y con los esfuerzos de grupos bien informados en todos lados, podemos empujar hacia adelante nuevas fronteras de la salud y bienestar mundial.

Dr. Joseph W. Mountin (1952)

Fundador del CDC

NIHTransformando la medicina a través del descubrimiento