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劉德培院士:系統生物醫學將助力個體化治療


      人類基因組計劃已經取得成功。不過,生命的奧秘并沒有就此解開。
      中國工程院院士劉德培近日接受《中國科學報》記者專訪時指出:“讀懂基因組,將是后基因組時代生命科學領域面臨的最具挑戰性的難題之一。”而系統生物醫學 應用系統生物學的方法研究醫學,則有助于解析基因參與的表達調控網絡、系統闡述所有基因的表達調控規律,從而使個體化治療變得可能。
      后基因組時代的整合型大科學
      在系統生物醫學概念提出之前,“系統生物學”的概念就產生了。劉德培解釋:“系統生物學是系統研究一個生物系統中所有組成成分的構成,以及在特定條件下這些組分間的相互關系,并分析生物系統的動力學過程的科學。”
早在1992年,日本學者Kamada首先使用了“系統生物醫學”一詞。同年,中國學者曾邦哲在首屆全國中西醫學比較研討會上也提出了“系統醫藥學”的概念與模型,指出醫藥學研究需要多學科的共同參與。
      然而,由于生物學研究手段的缺乏,系統生物醫學的概念在當時并未受到廣泛關注。隨著技術發展,多種組學與生物信息學的研究手段和方法逐漸產生,系統生物醫學應運而生并日益受到重視。
      “在系統生物醫學框架下,生命全過程與疾病全過程得以全方位、立體化、多視角地研究,人體的生理和病理機制才能完全被揭示。”劉德培說。
      在系統生物醫學研究中,不僅要實現基因、mRNA、蛋白質、生物小分子等不同構成要素的信息整合,還需實現從基因到細胞、組織、個體等不同層次的信息整合。
      因此,在劉德培看來,基于其高度的整合性和復雜性,系統生物醫學的研究需要醫學、生物學、數學、計算機科學等多學科的支持。
      在近日召開的香山科學會議第420次學術討論會上,劉德培總結:“系統生物醫學是一種整合型大科學。”
      解決整體醫學、個體化治療問題
      關于人體健康的整體觀和個體觀盡管是我國傳統醫學中的主要觀點,但由于分析檢測手段所限,至今尚未被現代醫學完全接納。
      隨著基因組學、蛋白質組學等研究的深入,系統生物醫學的研究方法有助于臨床醫學向整體醫學和個體化醫學發展。例如,美國哥倫比亞大學教授Karsenty致力于骨骼與其他系統的聯系的研究,發現骨鈣素有望用于治療肥胖、糖尿病和不育。
      據劉德培介紹,作為新興交叉學科,系統生物醫學則通過對生理病理、精神情緒、環境的全面分析,強調對人體健康與疾病的系統影響。
“21世紀的醫學模式是環境、社會、心理、工程、生物的綜合醫學模式,研究對象不僅是自然的人體,還包括人的狀態和人所處的社會與自然環境,”他說,“人體健康建立在人與環境的和諧適應的基礎上。”
      因此,如何在分子和細胞水平上基本認清亞臨床、臨床的致病原因,理解機體狀態以及機體和環境相互作用對于健康狀態和對于疾病發生發展的影響、復雜疾病的致病機理等均是系統生物醫學領域著力解決的問題。
      同時,劉德培還認為:“系統生物醫學的發展將使得個體化治療成為可能。”
      “預測個體治療效果,設計個體化預防與治療的綜合方案,還可以在癥狀出現前有效地保持正常健康狀態。”他說,“這些更為先進的治療方法有望在系統生物醫學成熟后變成現實。”


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