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Präzisionsmedizin bei Krebs, neuralen Erkrankungen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen

MEDIZINPräzisionsmedizin bei Krebs, neuralen Erkrankungen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Neue Studie zeigt eine Methode zur individuellen Unterscheidung von Körperzellen, um die Präzisionsmedizin oder personalisierte therapeutische Behandlungen voranzutreiben.

Präzision Medizin ist ein neues Modell von Gesundheitswesen in dem genetische Daten, Mikrobiomdaten und Gesamtinformationen über den Lebensstil, die individuellen Bedürfnisse und das Umfeld eines Patienten verwendet werden, um a . zu identifizieren und zu klassifizieren Krankheit und dann in Zukunft eine bessere, maßgeschneiderte oder spezialisierte therapeutische Lösung oder sogar eine wirksame Präventionsstrategie bereitzustellen. Dieser molekulare Targeting-Ansatz hat in den letzten zehn Jahren große Fortschritte gemacht und beginnt nun, als neues Paradigma zur "Klassifizierung, Diagnose und Behandlung" einer Krankheit eine starke Wirkung zu entfalten. Präzisionsmedizin umfasst zunächst Daten und dann Werkzeuge/Systeme/Techniken/Technologien, um diese Daten zu interpretieren und zu verarbeiten. Es braucht auch angemessene Regulierungen durch gesetzliche Organe und natürlich die Zusammenarbeit zwischen der Knochen und des Bewegungsapparates Pflegekräfte, weil auf allen Ebenen Menschen involviert sind. Der wichtigste Schritt Präzisionsmedizin ist zu verstehen, wie wichtig genetische Profile von Patienten sind und wie sie effizient interpretiert werden müssen. Dies beinhaltet die Einführung von Reformen, die Durchführung von Schulungen usw. Daher ist die Praxis der Präzisionsmedizin heute schwer fassbar, da ihre Umsetzung eine robuste Dateninfrastruktur und vor allem eine Reform des „Mindset“ erfordert. Interessanterweise waren 2015 über ein Viertel aller neuen Medikamente, die von der FDA, USA, zugelassen wurden, solche personalisierte Medikamente, da diese "zielgerichteteren" Medikamente durch kleinere und kürzere klinische Studien mit viel genauer definierten Patientenauswahlkriterien unterstützt werden und sich als effizienter und erfolgreicher. Es wird geschätzt, dass die Zahl der in der Entwicklung befindlichen personalisierten Medikamente bis 70 um fast 2020 % zunehmen wird.

Eine Krankheit auf molekularer Ebene verstehen

Eine neue bahnbrechende Studie hat kürzlich eine neuartige Methode entdeckt, die Aufschluss darüber geben kann, wie sich eine Krankheit auf molekularer Ebene im Körper entwickelt und ausbreitet. Dieses Verständnis wird als entscheidend für die Entwicklung dessen angesehen, was als „Präzisionsmedizin“ diskutiert wird. Die in der Studie beschriebene Methode erkennt sehr effizient und schnell die Unterarten von Zellen im Körper, was dabei helfen kann, die „genauen“ Zellen zu lokalisieren, die an einer bestimmten Krankheit beteiligt sind. Diese Anerkennung wurde erstmals erreicht und macht die in Nature Biotechnology hochinteressant und relevant für die Zukunft der Medizin.

Die Frage ist also, wie die Zelltypen im Körper erkannt werden können. Es gibt ungefähr 37 Billionen Zellen in einem menschlichen Körper und daher kann die Unterscheidung jeder Zelle einzeln nicht als einfach angesehen werden. Alle Zellen in unserem Körper tragen ein Genom – einen vollständigen Satz von Genen, die in der Zelle kodiert sind. Dieses Muster der Gene innerhalb der Zelle (oder besser gesagt in der Zelle „exprimiert“) macht eine Zelle einzigartig, zum Beispiel ist es eine Leberzelle oder eine Gehirnzelle (Neuron). Diese „ähnlichen“ Zellen eines Organs könnten sich immer noch voneinander unterscheiden. Eine 2017 demonstrierte Methode zeigte, dass Zelltypen, die profiliert werden, durch chemische Marker unterschieden werden können, die sich in der DNA der Zelle befinden. Diese chemischen Marker sind das Muster von Methylgruppen, die in der DNA jeder Zelle verbunden sind – das sogenannte „Methylom“. Dieses Verfahren ist jedoch insofern sehr restriktiv, als es nur die Einzelzell-Sequenzierung erlaubt. Forscher der Oregon Health and Science University, USA, erweiterten diese bestehende Methode, um Tausende von Zellen gleichzeitig zu profilieren. Diese neue Methode weist also durchweg eine fast 40-fache Zunahme auf und fügt jeder Zelle einzigartige DNA-Sequenzkombinationen (oder Indizes) hinzu, die von einem Sequenzierungsinstrument ausgelesen werden. Das Team hat diese Methode erfolgreich verwendet, um mehrere menschliche Zelllinien zu indizieren und auch Mauszellen, um Informationen zu rund 3200 Einzelzellen zu erhalten. Die Autoren weisen darauf hin, dass das gleichzeitige Lesen auch zu geringeren Kosten führt, die im Vergleich zu 50 bis 20 US-Dollar für eine Zelle auf etwa 50 Cent (USD) sinken, wodurch Methylierungsbibliotheken von Einzelzell-DNA kostengünstiger werden.

Aspekte der Präzisionsmedizin

Diese Studie ist bahnbrechend und hat das Potenzial, die Entwicklung von Präzisionsmedizin oder präzisen Behandlungen für viele Erkrankungen voranzutreiben, bei denen eine Heterogenität oder Diversität der Zelltypen vorliegt, wie z Krebs, Störungen, die das Gehirn betreffen (Neurowissenschaften) und Herz-Kreislauf- Krankheiten, die das Herz betreffen. Es ist jedoch noch ein langer Weg, bis wir uns der Präzisionsmedizin zu eigen machen, denn sie erfordert eine gute Zusammenarbeit zwischen Pharma- und Gesundheitspersonal, zu der Interessenvertreter, Experten aus verschiedenen Sektoren, Datenanalyse und Verbraucherschutzgruppen gehören können. Wissenschaftliche und technologische Fortschritte tragen definitiv dazu bei, spezialisierte, zielgerichtete Therapien zu entwickeln und patientenorientiertere Lösungen zu schaffen, wodurch die Zukunft der Präzisionsmedizin rosig aussieht. Sobald die Diagnose vorhanden ist, könnte die „Mentalität“ des Patienten untersucht und verstanden werden, sodass mündige Patienten selbst mehr Informationen und Auswahlmöglichkeiten über die ihnen zur Verfügung stehenden Optionen fordern können, die zu kostengünstigeren Ergebnissen führen.

Ein negativer Aspekt der molekular basierten Präzisionsmedizin ist, dass sie nicht für alle Therapiebereiche praktikabel oder bezahlbar ist, wenn wir über und auch über Gesundheitssysteme sprechen, und es wird auch in Zukunft nicht besser werden. Die Erfassung aller patientenspezifischen Informationen erfordert zunächst einen riesigen Datenspeicher. Diese Informationen, insbesondere die genetischen Daten, sind anfällig für Cyberangriffe, daher sind die Sicherheit und die Privatsphäre gefährdet, auch der Missbrauch solcher Daten. Die gesammelten Daten stammen hauptsächlich von Freiwilligen, daher können wir nur einen Prozentsatz der gesamten Bevölkerung erfassen, der die Gestaltung von Technologien beeinflussen kann. Und der wichtigste Aspekt ist das „Eigentum“ dieser Daten, wer der Eigentümer ist und warum, das ist eine große Frage, die noch geklärt werden muss. Pharmaunternehmen müssen stärker mit Regierungen und Gesundheitsdienstleistern zusammenarbeiten, um Unterstützung und Impulse für gezielte Therapien zu gewinnen, aber dann ist die Weitergabe privater genetischer Daten an private Unternehmen eine große Debatte.

Bei chronischen Krankheiten wie Diabetes oder Herzerkrankungen ist die digital betriebene Präzisionsmedizin eine Alternative, dh Wearables, die normalerweise skalierbar sind und im Vergleich zu einer teuren personalisierten Versorgung eine erschwingliche Lösung darstellen. Auch können nicht alle Medikamente wirklich Präzisionsmedizin werden, da die Gesundheitssysteme weltweit bereits belastet sind und es nahezu unmöglich sowie lächerlich teuer ist, gezielte Therapien für kleine Bevölkerungsgruppen oder solche in Ländern mit mittlerem oder niedrigem Einkommen anzubieten. Diese Therapien müssen gut durchdacht und gezielter durchgeführt werden. Bevölkerungs- und menschenbezogene Gesundheitsparadigmen werden weiterhin wichtig sein, wobei präzisionsmedizinische Ansätze diese in ausgewählten Therapiebereichen und Gesundheitssystemen verstärken und sicher und entwickeln personalisierte Empfehlungen und therapeutische Behandlungen.

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{Sie können das ursprüngliche Forschungspapier lesen, indem Sie auf den unten angegebenen DOI-Link in der Liste der zitierten Quellen klicken}

Quelle (n)

Mulqueen RM et al. 2018. Hoch skalierbare Generierung von DNA-Methylierungsprofilen in Einzelzellen. Nature Biotechnologyhttps://doi.org/10.1038/nbt.4112

SCIEU-Team
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