浦江創新論壇 | “系統生物學之父”胡德:人類表型組計劃可能促成醫療史上最大變革

今天(9月7日)開幕的2024浦江創新論壇上,美國四院院士(美國國家科學院、美國國家工程學院、美國國家醫學院、美國人文與藝術科學院)、中國科學院外籍院士萊諾·胡德表示,系統生物學的提出、人類表型組計劃的開展,將深刻改變醫療領域,改變人類對疾病和健康的認識。

胡德最早在加州理工擔任助教,他捫心自問:"我要解決什麼問題?"最終他找到了答案:研究人體的複雜性。通過一系列範式變革,最終產生了他想要的結果:人類表型組計劃。這項計劃有可能促成醫療歷史上最大的變革,即將"疾病治療"的模式轉變至"健康管理"的模式。

在加州理工期間,胡德團隊通過調查研究獲得了大量信息,以此全面分析某個人的特定狀況,但彼時科學技術並未如此發達,也沒有先進的工具,無法將大量數據轉化成對生物學的理解。

1970年代起,一系列範式變革陸續發生,比如將工程學引入生物學、DNA測序、基因組項目。經過這些變革以及建立交叉學科的嘗試,胡德醞釀出了系統生物學的雛形。

2000年,他從加州理工辭職,開始打造系統醫學研究所。他提出了新問題:怎樣管理獲得的那麼多數據?胡德指出,生物學的核心就是大量數據,每個普通人、每一種病理的背後,都是數據,因此有必要用全面綜合方法來理解一些複雜問題。與此同時,他也在思考醫療到底是什麼樣的。對此,他提出4P醫學:即醫學的預見性(Predictive)、預防性(Preventive)、個體化(Personalized)和參與性(Participatory)。

胡德進而提出"數據驅動的全面健康"概念。基於大數據的基因組、表型組,對健康而言意味着潛在可能性。人體表型組受到兩個重要因素的影響:個人的運動、飲食、壓力、睡眠等表現,以及生活環境的影響。通過分析這些問題,加上對人體血液、器官的分析,可以以非常不同的方式改變人的健康狀態。

胡德指出,人類表型組計劃,就是要將基因測序、驗血結果,蛋白質、睡眠方式,種種內外特徵數據整合起來。他們從中得出200多個可以提升健康程度、減少疾病產生的行爲方式。此外,他們還嘗試在受試者的生命週期裡投入教練進行鼓勵,並取得了很好的效果。

胡德表示,人類表型組計劃爲醫療體系提供了兩種參考思路:一是家庭醫生可以把表型組觀點介紹給公衆,方便他們參與;二是從最常見慢性病,如阿爾茲海默病、糖尿病、心臟病等入手,進行介入性實驗。該計劃將證明,數據驅動能夠促進人體健康,能夠極大降低醫療成本,因爲醫療方面主要的成本來源於慢性病。而提升表型組技術,未來將帶來更多機會。

作者:孫欣祺

文:孫欣祺 圖:邢千里 攝 編輯:孫欣祺 責任編輯:任荃

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