¿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
Envejecimiento de la población
Desigualdad en salud
Enfermedades infecciosas emergentes y
re-emergentes
Enfermedades no transmisibles
emergentes
Necesidad de transformar la
investigación médica en el siglo XXI
Siglo XX
Tratar la enfermedad cuando
los síntomas aparecen y se
pierde la función normal
No entendimiento de los
eventos celulares y
moleculares que dan lugar a
la enfermedad
Costoso en términos
financieros y de
discapacidad
Siglo XXI
Intervención antes de la
aparición de los síntomas y
preservar la función normal
tanto como sea posible
Entendimiento de los
eventos moleculares preclínicos para detectar
pacientes en riesgo
Clasificación de magnitud
más efectiva
Barricadas fundamentales en
investigación y desarrollo
Investigación
básica
Ejemplos de
barricadas
claves
Algunas
oportunidades
para mejorar
Biología
Blanco ID Blanco válido
Química
Monitoreo
Optimización
Desarrollo
Pre-clínico
Descub.
Ind.
Clínico
Validación de
enfermedades
complejas
Insuficiente
lectura sobre
seguridad y
toxicología
Disminución de
estandarización y
eficiencia de
estudios clínicos
Biomarcadores,
modelos
animales,
sistemas
biológicos,
genoma químico
Biomarcadores,
modelos
animales y
compartir datos
Biomarcadores,
entrenamiento,
armonización
regulatoria,
informática
¿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
Nuevas rutas hacia
descubrimientos
Equipos de
investigación
al futuro
Re-diseñar la
empresa de
investigación
clínica
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
Complejidad 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
Datos biológicos del futuro
Actual
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 funcionales
con expresión genética ligada a GFP
230 ml/gm
6.2 ml/gm.min
c
c
Volúmen vascular
0
c
Permeabilidad
0
Expresión GFP
Tumor MatLyLu (430 mm3), capilarmente marcado por c
IN VIVO
CELLULAR
MOLECULAR
IMAGING
Programa Pre-ICMIC en JHU-RADIOLOGY
NCI P20 CA86346
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
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)
Resolviendo el
“rompecabezas” de
condiciones y
enfermedades
complejas
La forma de cosas
por venir
Obesidad: un tema mundial
Cáncer
Ateroesclerosis
Enfermedad
de vesícula
Hipertensión
Riesgos de
la salud por
obesidad
Insuficiencia
cardiaca
Insuficiencia
renal
Embolia
Diabetes
Nuevos descubrimientos en investigación de
obesidad usando RNA de interferencia (RNAi)
Gusano
delgado
Supresión de gen
Gusano
normal
Fuente: Ashrafi et. al., Nature, Vol. 421, pp. 268-272.
Gusano
obeso
¿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)
Visión normal
Visión afectada por 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
Nuevos descubrimientos hacen
posible “Personalizar” el tratamiento
del cáncer
Identificados
16 genes
informativos
Impacto:
Prueba
muestras de
tumor para
mutaciones
en estos
genes
 70,000 mujeres no
tendrían que sufrir
quimioterapia
Predice cuales
pacientes necesitan
quimioterapia
 100,000 mujeres cada
año pueden hacer una
elección más informada
 Reduce los costos
rutinarios de tratar esos
pacientes
– Para cada año de vida
ganado de cada paciente,
ahorramos ~$8,000 USD
Fármaco-genoma:
Manejando la variabilidad humana
 Red de investigación fármacogenética (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 fármacogenoma (PharmGKB)
– Conocimiento básico integrado
para unir la fármaco-genética
con fenotipos y genotipos.
http://www.nigms.nih.gov/Initiatives
Áreas de enfoque científico
De translación
Básica
RyD
Nuevas rutas al
descubrimiento
Fundamental
Objetivo ID y
validación
Monitoreo/
optimización
Pre-clínica
Clínica
Fases I-III
Práctica
Sistemas biológicos
Química iterativa
Toxicología predictiva
Centros de
translación
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
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.
“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
NIH
Transformando la medicina
a través del
descubrimiento