ВВЕДЕНИЕ
Биоинформатика - использование высокотехнологичных компьютерных баз данных для хранения, анализа и обмена биологической информацией. Это новая дисциплина на стыке компьютерных наук и биологии. Огромный объем информации по исследованию генома человека, обнаружению SNP и протеомических данных потребует биоинформационных инструментов для создания каталогов и анализа информации. Персонализированная медицина часто обозначается как информационная. Инструменты биоинформатики помогут интегрировать различные технологии и источники информации для разработки персонализированной медицины и облегчить принятие решений по терапии врачами, как представлено в табл. 29.1.
Таблица 29.1. Роль биоинформатики в развитии персонализированной медицины
Роль биоинформатики в молекулярной диагностике применительно к персонализированной медицине |
Анализ и классификация профилей экспрессии генов |
|
|
Диагностика подтипа заболевания для выбора вероятности успеха оптимального лечения |
|
|
Роль биоинформатики в фармакогеномике |
Генотипирование для стратификации клинических исследований |
Выбор мишеней в фармакогеномике на основе открытия ЛС |
Использование фармакогеномных данных для разработки рациональных методов лечения |
Роль биоинформатики в фармакогенетике |
Анализ роли полиморфизмов в межиндивидуальных вариациях лекарственного ответа |
Окончание табл. 29.1
Вычислительные средства прогнозирования метаболизма, токсичности и эффективности ЛС |
Интеграция фармакогенетических данных с клиническими результатами для облегчения диагностики |
Связь фармакогенетических данных с литературой о побочных реакциях и лекарственно-лекарственных взаимодействиях |
Роль биоинформатики в фармакопротеомике |
Анализ данных белковых микрочипов |
Измерение экспрессии белка |
Поисковые системы для протеомных баз данных |
Биостимуляция и методы машинного обучения для разработки персонализированной медицины |
|
Применение в организации персонализированной медицины |
Анализ данных -омиков и электронных медицинских карт пациента |
Согласование информации по конкретным пациентам и информации, основанной на знаниях |
Мониторинг состояния здоровья с помощью цифровых устройств |
Индивидуальный прогноз заболевания |
© Jain PharmaBiotech.
Накоплен большой объем информации о функции и взаимодействии генов человека, и эта информация ценна для молекулярной диагностики. Достижения в области биоинформатики помогли снизить стоимость индивидуального генетического скрининга. Увеличивается скорость, с которой индивидуумы могут быть сканированы по известным генетическим условиям и вариациям. Использование нескольких программных инструментов для классификации профилей экспрессии генов и уменьшения размеров данных может прогнозировать клинический результат на основе выбранных функций. Вычислительная диагностика включает идентификацию новых, молекулярно определяемых видов заболевания.
Беспроводные неинвазивные биосенсоры разрабатываются для мониторинга всех жизненно важных параметров, включая постоянное АД, сердечный ритм, оксиметрию, скорость дыхания и температуру. Подкожный датчик может обеспечить высокоточное определение глюкозы каждые 5 мин для непрерывного мониторинга глюкозы у диабетиков. Устройство сотового телефона может использоваться для получения 2D-эхокардиографии и цветового потока с высокой точностью. Потребители скоро смогут получить собственные эхокардиограммы, ультразвуковые исследования плода или ультразвуковые исследования груди и передать изображения врачам для интерпретации в режиме реального