精准医疗:与哥伦比亚倡议领袖的对话

汤姆Maniatis，博士，博士，在P＆S的生物化学和分子生物理学和分子生物物理学的生物化学和分子生物物理学教授，是2014年2月哥伦比亚总统Lee Bolleinger的大学全职工作队的原始成员之一，以计划实现承诺的方法精密医学，尤其是基因组学，数据科学与核心科学与工程学科。

Maniatis博士是现代分子生物学和纽约基因组中心的联合国的先驱之一，现在指导了哥伦比亚的精确医学倡议。在这里，Maniatis博士讨论了该领域的倡议进展。

什么是精准医疗?

在大学倡议的背景下，精准医疗是我们建立提供个性化医疗能力的过程。在哥伦比亚大学，这是一个多学科的努力，以实现基于遗传信息诊断和治疗疾病的最终目标。它包括卫生保健提供的每一个方面，从基础科学，到人类遗传学和诊断，到遗传咨询，患者同意，法律，以及卫生保健的经济和政治。

它是否代表了作为个体治疗患者的重大转变？

绝对地。个性化的药物将使基于个体的DNA序列设计医疗治疗。没有什么比这更为个人。现在，MDS经常说，“自亚里士多德以来一直在做个性化的药物。”我明白那个。但是，这在意义上是不同的，我们对遗传，疾病和医疗保健之间的联系更加直接和更深入地了解，我们正在开发将这些信息转化为个人保健的手段。

有些人表示挫败感，即遗传医学的巨大希望没有产生许多结果。这是一个公平的评估吗？

二十年前，我们可以实际确定3亿基对DNA的序列是科幻小说。我的意思是，我们如何解密整个基因组的代码？对人类基因组进行序列的提议非常有争议。但它发生了 - 由于技术进步和一项协调一致的国际努力。

然后我们就得到了一个由30亿个字母(a, G, C, T)组成的看似随机的列表，这些字母必须被解码成可解释的遗传信息。是个错误的时候科学家为个性化医疗项目的期望,显然是不会发生在他们隐含的时间,在2010年,尼古拉斯·韦德的《纽约时报》了,写这个小发生了10年来第一个人类基因组测序。

但是，在10年的情况下发生了什么事物是深刻的重要性的，因为它提供了将看似随机的字母列表转变为有意义的生物和医学信息所需的标点符号和文本。它相当于“破坏所需的代码”来识别特定基因，并了解它们如何为正常生理学以及突变如何改变基因的功能并引起人类疾病。这是一个惊人的进步。它真的很惊讶，它只在10年里完成了它。

通过所有的碎片，我们可以探索基因功能的宇宙。这就是细胞和分子生物学是：试图了解信息从DNA代码转移到生理事件中的机制。我们开发了计算机算法和硬件，以便能够非常迅速地询问此遗传信息。

事实上，我们现在即将解释基因组突变和疾病机制之间的关系，这是惊人的。这一信息将以几何形式建立在自身之上，因为每次我们发现新的东西，这些发现将导致对另一个途径或疾病机制的深入了解。一旦你的DNA序列被确定，它将成为你的终身医疗记录和治疗疾病的信息来源。当一种新药出现时，当一种新的治疗方法出现时，当一种新的见解出现时，医生会回到你的程序并开出合适的治疗方案。我们了解得越多，就会有越多的治疗反馈。这是非常深刻的东西。

由于精准医疗产生的患者群体更小——不再只有一种类型的乳腺癌，而是多种类型的乳腺癌——一些人认为，建立临床试验所需的大量患者群体更加困难。

这种观点的另一面是，我们将大幅降低临床试验的成本，而不是把药物浪费在90%的人身上——我们现在可以从遗传学上看出——这些人不会有反应。这是制药公司对高药价的主要论点。一旦你确定了谁最有可能有反应，你就只给那些会受益的人开药。在临床试验和药物开发过程的交付端都有节省。

哥伦比亚的精确医学倡议是什么作用？

我们处于信息收集模式。我们正在识别晨兴高地和医学院校园里所有可以促进精准医疗的学科。我们将确定这些学科的优势和劣势，并制定一项战略，这将导致一个筹集和配置资源的战略计划，以建设物质和智力基础设施。该计划最引人注目的成就是招募了David Goldstein博士，他是国际公认的人类遗传学领袖，正在哥伦比亚大学建立遗传医学研究所(IGM)。IGM将成为应用最先进的遗传学和基因组学技术鉴定致病突变、了解疾病机制和建立临床遗传学基础设施的活动中心。我们相信IGM将使哥伦比亚大学在国际上成为临床遗传学的主要项目之一。

我们目前正在专注于癌症精密医学领域的类似规模的方案。

我们还举办了一系列关于精密医学的主题讲习班，从基础科学，技术到临床遗传学，到大数据和生物工程，实现了生成长期战略计划所需的信息。成功将需要深入和长期的承诺，建立和加强对精密药物影响的所有学科和活动。

精准医疗的前景是什么?

最近出现的最强大的工具之一是能够在活细胞中编辑DNA。这些工具从一个非常不太可能的研究领域出现 - 简单的细菌对抗病毒感染。这些研究导致发现分子称为CRISPRS，可以区分宿主细菌DNA和入侵病毒的DNA。2012年，重新设计并重新部署了人体细胞中的“编辑”DNA序列的细菌克隆。It’s now possible to specifically change a single letter in the 3 billion letter human genome with the objective of introducing disease-causing mutations into cells or model organisms as a means of studying disease mechanisms and ultimately to screen for drugs that can reverse the effects of the mutations. This exciting new technology will revolutionize the way we study human disease mechanisms, and it will lay the groundwork for new possibilities in both gene and stem cell therapy.

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