¿Podemos desarrollar un esquema estratégico, coherente para investigación biomédica?

1. ¿Podemos desarrollar un esquema estratégico, coherente para investigación biomédica? • NIH Director, Elias A. Zerhouni, M.D

2. Retos de Salud Pública GLOBAL Condiciones agudas a crónicas Envejecimiento de la población Desigualdad en salud Enfermedades infecciosas emergentes y re-emergentes Enfermedades no transmisibles emergentes

3. Necesidad de transformar la investigación médica en el siglo XXI Siglo XX Siglo XXI Tratar la enfermedad cuando los síntomas aparecen y se pierde la función normal Intervención antes de la aparición de los síntomas y preservar la función normal tanto como sea posible No entendimiento de los eventos celulares y moleculares que dan lugar a la enfermedad Entendimiento de los eventos moleculares pre-clínicos para detectar pacientes en riesgo Costoso en términos financieros y de discapacidad Clasificación de magnitud más efectiva

4. Barricadas fundamentales en investigación y desarrollo Investigación básica Biología Química Desarrollo Descub. Ind. Blanco ID Blanco válido Monitoreo Optimización Pre-clínico Clínico Ejemplos de barricadas claves Insuficiente lectura sobre seguridad y toxicología Disminución de estandarización y eficiencia de estudios clínicos Validación de enfermedades complejas Algunas oportunidades para mejorar Biomarcadores, modelos animales, sistemas biológicos, genoma químico Biomarcadores, modelos animales y compartir datos Biomarcadores, entrenamiento, armonización regulatoria, informática

5. ¿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.

6. El mapeo del NIH para investigación médica Nuevas rutas hacia descubrimientos Re-diseñar la empresa de investigación clínica Equipos de investigación al futuro

7. Complejidad de redes biológicas • Múltiples niveles de cruces de líneas entre las rutas moleculares • Muchos blancos moleculares parten de redes intricadas de señales • Necesidad de nuevos conceptos teóricos y experimentales

8. Complejidad de redes biológicas

9. “Todas las moléculas son creadas igual, pero algunas son más iguales que otras.” Animal Pharm* *Adaptado de Animal Farm de George Orwell

10. Datos biológicos del futuro

11. Combinación de imágenes funcionales con expresión genética ligada a GFP c Expresión GFP 230 ml/gm 6.2 ml/gm.min c c 0 0 Permeabilidad Volúmen vascular Tumor MatLyLu (430 mm3), capilarmente marcado por c Programa Pre-ICMIC en JHU-RADIOLOGY NCI P20 CA86346

12. Nanomáquinas moleculares Arquitectura de un complejo piruvato de deshidrogenasa de 11,000 kDa 475 Å J. Milne and S. Subramaniam, Instituto Nacional de Cáncer, NIH

13. Desarrollo de la materia blanca en embriones de ratones con MRI de alto campo st ic Estudios de reconstrucción de la materia blanca en un cerebro de ratón al 16º día embrionario (ex vivo)

14. Resolviendo el “rompecabezas” de condiciones y enfermedades complejas

15. La forma de cosas por venir

16. Obesidad: un tema mundial Cáncer Atero- esclerosis Hiper- tensión Riesgos de la salud por obesidad Enfermedad de vesícula Insuficiencia renal Insuficiencia cardiaca Embolia Diabetes

17. Nuevos descubrimientos en investigación de obesidad usando RNA de interferencia (RNAi) Gusano delgado Supresión de gen Fuente: Ashrafi et. al., Nature, Vol. 421, pp. 268-272. 305 genes 112 genes Gusano obeso Gusano normal

18. ¿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

19. 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 normal Visión afectada por AMD

20. Nuevos descubrimientos hacen posible “Personalizar” el tratamiento del cáncer 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 Identificados 16 genes informativos Prueba muestras de tumor para mutaciones en estos genes Predice cuales pacientes necesitan quimioterapia

21. 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

22. Básica De translación Clínica Áreas de enfoque científico R y D Fundamental Objetivo ID y validación Monitoreo/ optimización Pre-clínica Fases I-III Práctica Nuevas rutas al descubrimiento Sistemas biológicos Química iterativa Centros de translación Toxicología predictiva Modelos animales Objetivo identificación y validación Biomarcadores Redes NECTAR Farmacogenética Entrenamiento Equipos de investigación del futuro Armonización de políticas y regulaciones Armonización Confianza pública Strong Bioethics and Privacy regulations

23. El paradigma futuro: Transformar la medicina de curativa a preventiva Predictiva Personalizada Preferente NIH investiga iniciativas y programas enfocados a transformar la práctica de la medicina como la conocemos ahora.

24. “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

25. Transformando la medicina a través del descubrimiento NIH