Medycyna spersonalizowana w centrum uwagi

Dr. Friedrich von Bohlen und Halbach

Rynek zdrowia rośnie w siłę: rosnąca świadomość własnego zdrowia, celowa profilaktyka i zdrowa dieta to tylko niektóre z kluczowych słów. Koncepcje ponadbranżowe i specyficzne suplementy diety znacząco przyczyniają się do opracowywania rozwiązań dostosowanych do potrzeb w dziedzinach fitness, sportu, wellness i opieki zdrowotnej. A w przypadku choroby coraz częściej poszukuje się zindywidualizowanych terapii.

Decydujący wpływ na ten trend miało odblokowanie genomu człowieka prawie 20 lat temu oraz wynikające z tego ujawnienie nieznanych dotąd możliwości personalizowanych sukcesów leczniczych, takich jak szczepienia przeciwko nowotworom.

Nie rzadko jednak wywoływano i nadal wywołuje się błędne oczekiwania i nadzieje. W zależności od diagnozy choroby i odpowiednich testów, podawanie leków jest optymalizowane pod względem tolerancji i skuteczności. Jednak koncepcje terapeutyczne często skierowane są do grup pacjentów. Badania koncentrują się w różnych dziedzinach na rozwoju nowatorskich metod diagnostycznych i innowacyjnych leków dla spersonalizowanych podejść terapeutycznych. Z powodzeniem stosuje się zindywidualizowane lub tzw. personalizowane ścieżki leczenia w diagnostyce i terapii nowotworów. Dzięki diagnostyce tkanek można dokładnie identyfikować guzy i przerzuty, co umożliwia dokładniejsze monitorowanie i otwiera perspektywy dla dostosowanego leczenia. Różne czynniki wpływają na powstanie i przebieg choroby, podobnie jak wiek i płeć chorego. Wiedza o danych genetycznych może umożliwić wcześniejszą i dokładniejszą diagnozę, skuteczniejszą profilaktykę i zoptymalizowane leczenie. Za podstawę tego sukcesu uważa się nowoczesną biotechnologię, która odgrywa kluczową rolę nie tylko w medycynie. Biotechnologiczne podstawy wyznaczają kierunki rozwoju w wielu branżach, takich jak np. sztuczna biologia i materiały bio-based, ale także przemysł spożywczy, rolnictwo, badania farmaceutyczne i diagnostyka Point-of-Care.

Odkrywanie leków: czy biopreparaty będą odgrywać kluczową rolę w przyszłości?

Oprócz klasycznie syntetyzowanych substancji aktywnych, biopreparaty zyskują coraz większe znaczenie ze względu na wysoką specyficzność działania. Wygaśnięcie patentów na tzw. blockbuster’y otwiera nowe potencjały rynkowe. Efektywne opracowywanie wysoce skutecznych substancji jest dziś możliwe tylko w najnowocześniejszych laboratoriach wyposażonych w zaawansowane, zautomatyzowane systemy urządzeń i wysokoprzepustowe sekwencjonowanie. Sukcesy w syntezie w dużej mierze zależą od wysokorozdzielczych metod analitycznych i wiarygodnych wyników analizy. To właśnie analityka napędza rozwój substancji czynnych. Celowe badania interakcji substancji i ich wiązań z celami biologicznymi nie byłyby możliwe bez zautomatyzowanych metod, takich jak wysokoprzepustowe badania przesiewowe (High-Throughput Screening). Aby sprostać rosnącym wymaganiom i zwiększonej elastyczności w laboratorium, konieczna jest optymalizacja poszczególnych procesów. Przemyślane koncepcje laboratoryjne, zautomatyzowane kroki i inteligentne systemy urządzeń wspierają pracowników w codziennej rutynie laboratoryjnej. Automatyzacja i cyfryzacja mają na celu nie tylko zwiększenie wydajności, precyzji i jakości w laboratorium, ale także pomagają unikać błędów i rutynowych pomyłek, co ostatecznie podnosi efektywność i obniża koszty.

Personalizowane podejścia wydają się również obiecujące w medycynie regeneracyjnej. Terapie genowe, inżynieria tkanek i bioprinting tworzą nowe ścieżki w badaniach nad tkankami i narządami. Funkcjonalne struktury narządów umożliwiają nawet nowatorskie terapie in vivo. Dzięki mikrofluidyce można już badać funkcjonalność fizjologicznie aktywnych komórek na chipie.

Na razie nie ma jeszcze szerokiego zastosowania, ale potencjał badawczy jest ogromny. Konieczne jest wyjaśnienie wielu procesów genetycznych i biologicznych, rozpoznanie struktur molekularnych i punktów przełączania, zrozumienie mechanizmów ekspresji genów, aby skutecznie wdrażać kolejne, dostosowane do potrzeb terapie. Droga do tego jest bardzo intensywna badawczo. Również walidacja i wdrożenie biomarkerów specyficznych dla chorób stanowią wyzwanie nie tylko z punktu widzenia regulacji.

analytica: miejsce spotkań nauk o życiu i medycynie personalizowanej

Nowatorskie rozwiązania w bio- i genotechnologii, diagnostyce oraz wysoce czułych metodach analitycznych i wysokoprzepustowych technologiach będą napędzać innowacje i wyzwania w dziedzinie nauk o życiu, zwłaszcza w medycynie personalizowanej. Najnowsze trendy zostaną zaprezentowane na analytica 2018 dla branży. Pokaz osiągnięć prezentuje kompleksowo najnowocześniejsze technologie i metody przyszłościowe. Międzynarodowi eksperci, tacy jak dr Friedrich von Bohlen und Halbach, dyrektor zarządzający i współzałożyciel dievini Hopp BioTech holding GmbH & Co KG oraz przedstawiciele globalnych graczy, spotkają się w Monachium, aby wymienić się doświadczeniami, gdzie wiedza branży i najnowszy stan techniki zostaną ukazane jako przykłady.

Jakie przyszłościowe rozwiązania nauk o życiu będą prezentowane na analytica 2018?

Uczestnicy będą mogli zapoznać się z technikami przygotowania próbek i obsługi płynów, systemami jednorazowego użytku i dyspozytywami, a także pełną analizą instrumentalną z odpowiednimi połączeniami spektrometrii mas i technik obrazowania. Procedury immunologiczne i molekularne, bioreaktory, testy i technologie chipowe będą równie ważne jak wysokoprzepustowe badania przesiewowe i sekwencjonowanie, czy automatyzacja laboratoriów. Uczestnikom zostaną przedstawione dobrze zorganizowane i kompleksowe rozwiązania systemowe, które pozwolą na skrócenie czasu analiz i eksperymentów, lepszą interpretację wyników oraz dostęp do wiarygodnych danych.

Technologie nowej generacji będą wywoływać kolejne impulsy w diagnostyce oraz badaniach nad tkankami i narządami. Celem jest odkrycie jeszcze nieznanych dotąd metod terapeutycznych w chirurgii, chirurgii naczyniowej, terapii nowotworów czy dermatologii. Jak to osiągnąć? Układ odpornościowy pacjenta ma reagować specyficznie i ukierunkowany na konkretny guz. Mechanizmy naprawcze organizmu mają być aktywowane celowo. Szybsze diagnozy i lepsze terapie mają zwiększyć skuteczność leczenia i zapewnić bardziej wiarygodne wyniki.

Dane jako napęd medycyny personalizowanej

Komputerowe projektowanie leków i nowoczesne metody sekwencjonowania ultra-wysokoprzepustowego generują bardzo szybko ogromne ilości danych. Wiarygodne analizy i trwałe interpretacje, odpowiednie zarządzanie danymi oraz konieczność archiwizacji i przechowywania próbek, danych surowych i wyników, stanowią szczególne wyzwanie dla naukowców. W laboratorium przyszłości wszystko będzie się kręcić wokół szybkiego dostępu do danych, zwiększenia efektywności i bezpieczeństwa. Banki biologiczne i biblioteki peptydów będą nieodzownymi narzędziami, szczególnie w kontekście rosnącej cyfryzacji. Jak podkreśla Tom Hudson, dyrektor instytutu badawczego nad rakiem w Ontario, ta tendencja jest już dawno nieunikniona, co wyjaśnił w rozmowie z Süddeutsche Zeitung na temat odblokowania genomu człowieka: „Gdybym mógł cofnąć czas do roku 2001, zainwestowałbym znacznie więcej w rozwój baz danych z szczegółowymi historiami chorób i obserwacjami długoterminowymi.”