浦江创新论坛 | “系统生物学之父”胡德:人类表型组计划可能促成医疗史上最大变革

今天(9月7日)开幕的2024浦江创新论坛上,美国四院院士(美国国家科学院、美国国家工程学院、美国国家医学院、美国人文与艺术科学院)、中国科学院外籍院士莱诺·胡德表示,系统生物学的提出、人类表型组计划的开展,将深刻改变医疗领域,改变人类对疾病和健康的认识。

胡德最早在加州理工担任助教,他扪心自问:"我要解决什么问题?"最终他找到了答案:研究人体的复杂性。通过一系列范式变革,最终产生了他想要的结果:人类表型组计划。这项计划有可能促成医疗历史上最大的变革,即将"疾病治疗"的模式转变至"健康管理"的模式。

在加州理工期间,胡德团队通过调查研究获得了大量信息,以此全面分析某个人的特定状况,但彼时科学技术并未如此发达,也没有先进的工具,无法将大量数据转化成对生物学的理解。

1970年代起,一系列范式变革陆续发生,比如将工程学引入生物学、DNA测序、基因组项目。经过这些变革以及建立交叉学科的尝试,胡德酝酿出了系统生物学的雏形。

2000年,他从加州理工辞职,开始打造系统医学研究所。他提出了新问题:怎样管理获得的那么多数据?胡德指出,生物学的核心就是大量数据,每个普通人、每一种病理的背后,都是数据,因此有必要用全面综合方法来理解一些复杂问题。与此同时,他也在思考医疗到底是什么样的。对此,他提出4P医学:即医学的预见性(Predictive)、预防性(Preventive)、个体化(Personalized)和参与性(Participatory)。

胡德进而提出"数据驱动的全面健康"概念。基于大数据的基因组、表型组,对健康而言意味着潜在可能性。人体表型组受到两个重要因素的影响:个人的运动、饮食、压力、睡眠等表现,以及生活环境的影响。通过分析这些问题,加上对人体血液、器官的分析,可以以非常不同的方式改变人的健康状态。

胡德指出,人类表型组计划,就是要将基因测序、验血结果,蛋白质、睡眠方式,种种内外特征数据整合起来。他们从中得出200多个可以提升健康程度、减少疾病产生的行为方式。此外,他们还尝试在受试者的生命周期里投入教练进行鼓励,并取得了很好的效果。

胡德表示,人类表型组计划为医疗体系提供了两种参考思路:一是家庭医生可以把表型组观点介绍给公众,方便他们参与;二是从最常见慢性病,如阿尔兹海默病、糖尿病、心脏病等入手,进行介入性实验。该计划将证明,数据驱动能够促进人体健康,能够极大降低医疗成本,因为医疗方面主要的成本来源于慢性病。而提升表型组技术,未来将带来更多机会。

作者:孙欣祺

文:孙欣祺 图:邢千里 摄 编辑:孙欣祺 责任编辑:任荃

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