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系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)將助力個(gè)體化治療

2012-06-26 11:16 閱讀:837 來(lái)源:中國(guó)科學(xué)報(bào) 責(zé)任編輯:申瓊鶴
[導(dǎo)讀] 人類(lèi)基因組計(jì)劃已經(jīng)取得成功。不過(guò),生命的奧秘并沒(méi)有就此解開(kāi)。 中國(guó)工程院院士劉德培近日接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者專(zhuān)訪時(shí)指出:讀懂基因組,將是后基因組時(shí)代生命科學(xué)領(lǐng)域面臨的最具挑戰(zhàn)性的難題之一。而系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)生物學(xué)的方法研究醫(yī)學(xué),則有助于

    人類(lèi)基因組計(jì)劃已經(jīng)取得成功。不過(guò),生命的奧秘并沒(méi)有就此解開(kāi)。

    中國(guó)工程院院士劉德培近日接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者專(zhuān)訪時(shí)指出:"讀懂基因組,將是后基因組時(shí)代生命科學(xué)領(lǐng)域面臨的最具挑戰(zhàn)性的難題之一。"而系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)生物學(xué)的方法研究醫(yī)學(xué),則有助于解析基因參與的表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)闡述所有基因的表達(dá)調(diào)控規(guī)律,從而使個(gè)體化治療變得可能。

    后基因組時(shí)代的整合型大科學(xué)

    在系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)概念提出之前,"系統(tǒng)生物學(xué)"的概念就產(chǎn)生了。劉德培解釋?zhuān)?quot;系統(tǒng)生物學(xué)是系統(tǒng)研究一個(gè)生物系統(tǒng)中所有組成成分的構(gòu)成,以及在特定條件下這些組分間的相互關(guān)系,并分析生物系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)過(guò)程的科學(xué)。"

    早在1992年,日本學(xué)者Kamada首先使用了"系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)"一詞。同年,中國(guó)學(xué)者曾邦哲在首屆全國(guó)中西醫(yī)學(xué)比較研討會(huì)上也提出了"系統(tǒng)醫(yī)藥學(xué)"的概念與模型,指出醫(yī)藥學(xué)研究需要多學(xué)科的共同參與。

    然而,由于生物學(xué)研究手段的缺乏,系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)的概念在當(dāng)時(shí)并未受到廣泛關(guān)注。隨著技術(shù)發(fā)展,多種組學(xué)與生物信息學(xué)的研究手段和方法逐漸產(chǎn)生,系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)應(yīng)運(yùn)而生并日益受到重視。

    "在系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)框架下,生命全過(guò)程與疾病全過(guò)程得以全方位、立體化、多視角地研究,人體的生理和病理機(jī)制才能完全被揭示。"劉德培說(shuō)。

    在系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究中,不僅要實(shí)現(xiàn)基因、mRNA、蛋白質(zhì)、生物小分子等不同構(gòu)成要素的信息整合,還需實(shí)現(xiàn)從基因到細(xì)胞、組織、個(gè)體等不同層次的信息整合。

    因此,在劉德培看來(lái),基于其高度的整合性和復(fù)雜性,系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)的研究需要醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科的支持。

    在近日召開(kāi)的香山科學(xué)會(huì)議第420次學(xué)術(shù)討論會(huì)上,劉德培總結(jié):"系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)是一種整合型大科學(xué)。"

    解決整體醫(yī)學(xué)、個(gè)體化治療問(wèn)題

    關(guān)于人體健康的整體觀和個(gè)體觀盡管是我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中的主要觀點(diǎn),但由于分析檢測(cè)手段所限,至今尚未被現(xiàn)代醫(yī)學(xué)完全接納。

    隨著基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等研究的深入,系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)的研究方法有助于臨床醫(yī)學(xué)向整體醫(yī)學(xué)和個(gè)體化醫(yī)學(xué)發(fā)展。例如,美國(guó)哥倫比亞大學(xué)教授Karsenty致力于骨骼與其他系統(tǒng)的聯(lián)系的研究,發(fā)現(xiàn)骨鈣素有望用于治療肥胖、糖尿病和不育。

    據(jù)劉德培介紹,作為新興交叉學(xué)科,系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)則通過(guò)對(duì)生理病理、精神情緒、環(huán)境的全面分析,強(qiáng)調(diào)對(duì)人體健康與疾病的系統(tǒng)影響。

    "21世紀(jì)的醫(yī)學(xué)模式是環(huán)境、社會(huì)、心理、工程、生物的綜合醫(yī)學(xué)模式,研究對(duì)象不僅是自然的人體,還包括人的狀態(tài)和人所處的社會(huì)與自然環(huán)境,"他說(shuō),"人體健康建立在人與環(huán)境的和諧適應(yīng)的基礎(chǔ)上。"

    因此,如何在分子和細(xì)胞水平上基本認(rèn)清亞臨床、臨床的致病原因,理解機(jī)體狀態(tài)以及機(jī)體和環(huán)境相互作用對(duì)于健康狀態(tài)和對(duì)于疾病發(fā)生發(fā)展的影響、復(fù)雜疾病的致病機(jī)理等均是系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域著力解決的問(wèn)題。

    同時(shí),劉德培還認(rèn)為:"系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展將使得個(gè)體化治療成為可能。"

    "預(yù)測(cè)個(gè)體治療效果,設(shè)計(jì)個(gè)體化預(yù)防與治療的綜合方案,還可以在癥狀出現(xiàn)前有效地保持正常健康狀態(tài)。"他說(shuō),"這些更為先進(jìn)的治療方法有望在系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)成熟后變成現(xiàn)實(shí)。"


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