“A través de una rápida secuenciación genética, los científicos pueden identificar muchas cepas diferentes de Borrelia burgdorferi, así como nuevas infecciones microbianas transmitidas por garrapatas, tal como Borrelia miyamotoi, mayonii Borrelia, y el virus de Heartland.” — Brian Fallon
Más probable, usted o alguien que conoce ha sido afectada por la enfermedad de Lyme, la enfermedad transmitida por garrapatas más común en los EE.UU., con más de 300,000 casos diagnosticados cada año. En un nuevo libro oportuna, Venciendo la enfermedad de Lyme (Columbia University Press), médicos Columbia University Medical Center Brian A. Fallon y Jennifer Sotsky revelan que a pesar de las dificultades para encontrar una cura para esta compleja, enfermedad debilitante, medicina precisión y la biotecnología están acelerando el descubrimiento de nuevas herramientas con las que los médicos serán capaces de diagnosticar y tratar a los pacientes.
Podría tecnologías innovadoras que aumentan rápidamente nuestra comprensión y abren nuevas vías significan una cura para la enfermedad de Lyme un día pronto? La Búsqueda Global para la Educación se complace en dar la bienvenida a la Dra. Brian Fallon para averiguar cómo la tecnología está abordando las garrapatas.
“La tecnología moderna mediante secuenciación de próxima generación (NGS) permite descubrir con gran rapidez todos los microbios que pueden estar presentes dentro de una muestra de fluido.” — Brian Fallon
Brian, ¿cómo ha mejorado la tecnología del proceso de investigación de las enfermedades transmitidas por garrapatas?
Tenga en cuenta la diferencia de precio entre la secuenciación del genoma 20 hace años y hoy. En 2003, que había tomado el Proyecto Genoma Humano sobre 4 años y los costos estimados entre $500 millones de 1 mil millones…por 2006 el costo para la secuenciación de un genoma humano había caído a 14 millones……today a whole human genome can be sequenced within days for less than $1,000. This is a tremendous advance.
¿Por qué es tan importante la secuenciación del genoma? Let’s look at human tick-borne diseases. When two different people are infected with Borrelia burgdorferi (el microbio que causa la enfermedad de Lyme), one will resolve the disease quickly after a course of antibiotics while the other may develop a chronic relapsing remitting illness. ¿Por qué? Because one person might have gotten a more persistent strain, while the other received a less invasive strain that stays localized to the skin. Además, las diferencias genéticas en el ser humano determina cómo el sistema inmune responde al microbio invasor. La comprensión de la genética de la infección y del huésped humano permite a los científicos a desentrañar los misterios de las enfermedades transmitidas por garrapatas.
A través de una rápida secuenciación genética, los científicos pueden identificar muchas cepas diferentes de Borrelia burgdorferi, así como nuevas infecciones microbianas transmitidas por garrapatas, tal como Borrelia miyamotoi, mayonii Borrelia, and the Heartland virus. When the genome of a microbe is sequenced, que proporciona un punto de partida para el estudio de la patogénesis, el desarrollo de vacunas, and treatment. Discovery of these new microbes inside ticks has been enormously helpful. A patient who has had typical symptoms of Lyme disease after a tick bite but has tested negative on the blood tests for Lyme disease might puzzle clinicians. They may criticize the insensitivity of the Lyme disease tests. Sin embargo, cuando este mismo paciente se prueba para la infección transmitida por garrapatas recién descubierto, Miyamotoi Borrelia, el diagnóstico es claro entonces. Sí, el paciente tenía una enfermedad de Lyme como, pero no era la enfermedad de Lyme: que era la enfermedad Borrelia MIyamotoi.
La tecnología moderna mediante secuenciación de próxima generación (NGS) allows one to discover with great rapidity all microbes that may be present within a sample of fluid. Este “basado en el descubrimiento” utilizando el enfoque “imparcial próxima generación de secuenciación” permitido una 14 muchacho años para ser rescatado de una infección fatal en cuestión 48 horas (Wilson et al, NEJM, 2014). Este niño había sufrido 3 hospitalizaciones más 4 meses, tenido más de 100 pruebas de diagnóstico, gastado 44 días en la UCI para la encefalitis de etiología desconocida, tenido una biopsia cerebral, and had to be put into a medically induced coma to prevent damage from his ongoing seizures. Eventually Dr. Charles Chiu en U.C.S.F. análisis NGS empleada de más de 8 millón de secuencias con una tubería bioinformática (surpere) para la detección de todos los patógenos conocidos. La causa de meningoencefalitis del chico se reveló como Leptospira santarosai. El más probable es que había adquirido en Puerto Rico, as it is not present in the continental United States. He received the appropriate antibiotics and was discharged 2 weeks later to rehab. This same approach is especially useful for uncommon infections as they might not be suspected; por ejemplo, rare tick-borne viruses such as Powassan Virus or Heartland Virus can be rapidly detected using this discovery approach.
¿Cómo ha impactado de datos grandes de la manera grupos de defensa de apoyo a la investigación?
A patient-generated source of Big Data is LymeDisease.org. This California based organization developed a survey called “My Lyme Data” that patients could fill out on the web about their clinical history and lab tests and treatments. In a short period of time, tenían datos sobre 10,000 patients whom they track over time. With this information, que proporcionan una vista clínico más completa de la mayor parte de los pacientes que son diagnosticados con síntomas persistentes a pesar del tratamiento para la enfermedad de Lyme (También conocido como la enfermedad de Lyme crónica).
“En las zonas geográficas en las que los profesionales médicos son escasos, AI tecnologías desempeñarán un papel cada vez mayor en la mejora de la atención al paciente, permitiendo diagnósticos diferenciales que se generan y las opciones de tratamiento sugeridos a través de sistemas basados en IA que se accede a través de Internet.” — Brian Fallon
Puestos de trabajo en todas las profesiones se están automatizando. ¿Cree que las tecnologías de IA sólo ayudar a los médicos o van a sustituir a los médicos en algunas tareas? ¿Qué significa esto para los médicos, enfermeras, y el futuro de la medicina?
Mientras que las tecnologías de IA que recorrer un largo camino para ayudar a los proveedores de atención médica para proporcionar una mejor atención, its application to medical care is still just beginning. One can anticipate, sin embargo, that in geographic areas where medical professionals are scarce, AI tecnologías desempeñarán un papel cada vez mayor en la mejora de la atención al paciente, permitiendo diagnósticos diferenciales que se generan y las opciones de tratamiento sugeridos a través de sistemas basados en IA que se accede a través de Internet.
El público en general tiene más acceso a la información que nunca sobre la enfermedad de Lyme de los sitios web, organizaciones médicas, artículos y medios de comunicación social. Todo el mundo puede ser su propio “experto” o incluso su propia “doctor.” Can you speak about the pros and cons of online health data in the era of fake news?
Obviamente, esto es un gran motivo de preocupación. Los individuos utilizan para convertir a su médico o a los libros de información médica, tales como el Manual Merck. Ahora, they turn to the web. In a recent survey of patients who used the web to obtain health information (Doherty-Torstrick 2016), aprendimos que más de la mitad de la 730 patients reported they experienced increased distress as a result of checking the web. We also learned from this survey that individuals who did not have a health education were more likely to spend more time on the web and were thus prone to develop more anxiety than those who were better educated from a health perspective. While some of the information they find may be accurate, Otra información puede ser bien intencionado pero mal informado, engañoso, e incluso perjudicial.
“Los investigadores pueden detectar rápidamente miles de medicamentos para determinar qué agentes tienen la capacidad más fuerte para matar espiroquetas Borrelia. This is possible because of the development of high throughput assays, los cuales han demostrado ser más eficaces que los agentes estándar en la erradicación de tanto la fase estacionaria Borrelia y sus más persister formas tolerante con las drogas.” — Brian Fallon
Mirar hacia el futuro. What are the technologies you are most excited about in terms of helping to find cures for Lyme disease and improve patients quality of life?
Los investigadores pueden detectar rápidamente miles de medicamentos para determinar qué agentes tienen la capacidad más fuerte para matar espiroquetas Borrelia (Feng 2014). This is possible because of the development of high throughput assays, que se han identificado nuevos antibióticos que han demostrado ser más eficaz que los fármacos estándar (doxiciclina, amoxicilina) in eradicating both the stationary phase Borrelia and its more drug-tolerant persister-forms. While it cannot be assumed that what is true in the lab setting will translate to efficacy in humans, los avances en biotecnología han permitido la identificación de nuevos agentes terapéuticos, offering much hope for a wider array of treatment options for patients in the future.
Another major advance is “big data” conducted by biomedical information engineers trained in biostatistics and computer science. Internet search engine queries are being monitored to predict outbreaks of infectious disease. Unanticipated side effects of drugs and their interactions can be detected through analyzing millions of digital medical records from patients who have taken a particular drug. One can examine whether patients given an antibiotic did better when treated for longer or shorter periods, o si los pacientes con una enfermedad autoinmune preexistente son más propensos a desarrollar complicaciones de una infección nueva aparición que las transmitidas por garrapatas y sin un historial de problemas autoinmunes.
Nuestros enfermedades transmitidas por garrapatas de Lyme y Centro de Investigación, ubicada en el Irving Centro Médico de la Universidad de Columbia (CUIMC) En nueva york, is right next door to an international data resource. CUIMC is the coordinating center of a public health information initiative which includes medical records from approximately 400 million people drawn from eighty health-care organizations from around the world. This represents a unique opportunity to ask questions, generate hypotheses and get answers about Tick-borne diseases. When discovery is optimized, la atención médica se ve reforzada.
Brian Fallon, Maryland, MPH es el director de las enfermedades transmitidas por garrapatas de Lyme y el Centro de Investigación en el Centro Médico de la Universidad de Columbia Irving y el autor con Jennifer Sotsky de Venciendo la enfermedad de Lyme: Ciencia Puentes de la gran división, publicado en 2018 por Columbia University Press.
C. M. Rubin y Brian Fallon
Únete a mí y reconocidos a nivel mundial los líderes de opinión, incluyendo a Sir Michael Barber (Reino Unido), DR. Michael Bloquear (EE.UU.), DR. Leon Botstein (EE.UU.), Profesor Clay Christensen (EE.UU.), DR. Linda Darling-Hammond (EE.UU.), DR. MadhavChavan (India), Charles Fadel (EE.UU.), El profesor Michael Fullan (Canada), El profesor Howard Gardner (EE.UU.), El profesor Andy Hargreaves (EE.UU.), Profesor Yvonne Hellman (Países Bajos), Profesor Kristin Helstad (Noruega), Jean Hendrickson (EE.UU.), Profesor Rose Hipkins (Nueva Zelanda), Profesor Cornelia Hoogland (Canada), Honorable Jeff Johnson (Canada), Señora. Chantal Kaufmann (Bélgica), DR. EijaKauppinen (Finlandia), Secretario TapioKosunen Estado (Finlandia), Profesor Dominique Lafontaine (Bélgica), El profesor Hugh Lauder (Reino Unido), Señor Ken Macdonald (Reino Unido), Profesor Geoff Masters (Australia), Profesor Barry McGaw (Australia), Shiv Nadar (India), Profesor R. Natarajan (India), DR. PAK NG (Singapur), DR. Denise Papa (Estados Unidos), Sridhar Rajagopalan (India), DR. Diane Ravitch (EE.UU.), Richard Wilson Riley (EE.UU.), Sir Ken Robinson (Reino Unido), Profesor Pasi Sahlberg (Finlandia), El profesor Manabu Sato (Japón), Andreas Schleicher (PISA, OCDE), DR. Anthony Seldon (Reino Unido), DR. David Shaffer (EE.UU.), DR. Kirsten Immersive Are (Noruega), Canciller Stephen Spahn (EE.UU.), Yves Theze (LyceeFrancais EE.UU.), Profesor Charles Ungerleider (Canada), Profesor Tony Wagner (EE.UU.), Sir David Watson (Reino Unido), Profesor Dylan Wiliam (Reino Unido), DR. Marcos Wormald (Reino Unido), Profesor Theo Wubbels (Países Bajos), El profesor Michael Young (Reino Unido), y el profesor Zhang Minxuan (De China) a medida que exploran las cuestiones de educación cuadro grande que todas las naciones se enfrentan hoy.
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C. M. Rubin es el autor de dos ampliamente leído serie en línea por la que recibió un 2011 Premio Upton Sinclair, "La Búsqueda Global por la Educación" y "¿Cómo lo Leer?"Ella es también el autor de tres libros más vendidos, IncluidoThe Real Alice in Wonderland, es el editor de CMRubinWorld y es una Fundación Disruptor Fellow.
Siga C. M. Rubin en Twitter: www.twitter.com/@cmrubinworld
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