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 XXI
Siglo XX
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
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
Clasificación de magnitud más efectiva
Costoso en términos financieros y de discapacidad
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
Validación de enfermedades complejas
Insuficiente lectura sobre seguridad y toxicología
Disminución de estandarización y eficiencia de
estudios clínicos
Algunas oportunidades para mejorar
Biomarcadores, modelos animales, sistemas
biológicos, genoma químico
Biomarcadores, entrenamiento, armonización
regulatoria, informática
Biomarcadores, modelos animales y compartir datos
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
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
11
Combinación de imágenes funcionales con expresión
genética ligada a 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
Áreas de enfoque científico
Objetivo ID y validación
Fundamental
R y D
Práctica
Fases I-III
Pre-clínica
Monitoreo/ optimización
Sistemas biológicos
Nuevas rutas al descubrimiento
Química iterativa
Toxicología predictiva
Centros de translación
Modelos animales
Objetivo identificación y validación
Biomarcadores
Farmacogenética
Redes NECTAR
Entrenamiento
Armonización de políticas y regulaciones
Equipos de investigación del futuro
Armonización
Confianza pública
Strong Bioethics and Privacy regulations
23
El paradigma futuro Transformar la medicina de
curativa a preventiva
Predictiva
Preferente
Personalizada
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