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Verso una medicina migliore

Una importante donazione volta a promuovere la ricerca sulla medicina di precisione, formazione presso la Harvard Medical School, Clalit Research Institute

Perché SARS-CoV-2 cambia forma selvaggiamente da una persona all’altra, causando a malapena un raffreddore in alcune ma infezioni letali e violente in altre? Perché le persone a cui è stato diagnosticato lo stesso cancro e che ricevono trattamenti identici hanno esiti molto diversi?

Pubblicità e progresso

Sbrogliare i fattori precisi che stanno alla base di tali misteri medici può illuminare trattamenti individualizzati basati su predisposizioni genetiche, profilo immunitario, storia di salute e stile di vita di una persona. Tali intuizioni possono far progredire la scienza e la pratica della medicina di precisione e avere un profondo effetto sulla salute umana.

Ora, in un decisivo passo avanti in questa ricerca, la Harvard Medical School di Boston e il Clalit Research Institute di Tel Aviv stanno lanciando uno sforzo congiunto di medicina di precisione, reso possibile da una donazione della famiglia Berkowitz.  

Il dono, il cui importo non è stato  reso noto su richiesta dei donatori, costituirà  la collaborazione tra il Family Living Laboratory di Ivan e Francesca Berkowitz presso la Harvard Medical School e il Clalit Research Institute. 

Il programma avrà due rami: The Ivan e Francesca Berkowitz Family Living Laboratory presso HMS e The Ivan e Francesca Berkowitz Family Precision Medicine Clinic a Clalit. I due bracci lavoreranno insieme per condurre ricerche congiunte. Il braccio Clalit presenterà anche una componente clinica che, oltre alla ricerca, fornirà diagnosi e assistenza ai pazienti con condizioni rare, non diagnosticate e difficili da trattare.

Il braccio di ricerca dell’iniziativa si concentrerà sulla generazione di informazioni dai dati e sulla loro traduzione in interventi clinici di prima linea. Sotto il suo braccio educativo, formerà la prossima generazione di informatici biomedici e biologi computazionali. Il lavoro sarà condotto congiuntamente da  Isaac Kohane , presidente del Dipartimento di informatica biomedica presso il Blavatnik Institute di HMS, e Ran Balicer, direttore fondatore del Clalit Research Institute e chief innovation officer di Clalit Health Services.

“Questo lavoro, alimentato dalla passione e dalla visione della famiglia Berkowitz, è un esempio di impollinazione incrociata tra paesi, istituzioni e discipline”, ha affermato  George Q. Daley , preside della Harvard Medical School. “I percorsi scientifici ed educativi forgiati da questa collaborazione e le intuizioni mediche rese possibili da questi sforzi si diffonderanno oltre i confini e attraverso le generazioni”.

“Esiste una sinergia tra l’aspirazione a intuizioni innovative e il desiderio di migliorare l’assistenza clinica”, ha affermato Eli Cohen, CEO ad interim di Clalit Health Services. “La nuova iniziativa guidata dalla lungimiranza della famiglia Berkowitz raggiungerà entrambi gli obiettivi in ??pieno allineamento con la strategia di Clalit per consentire a ogni paziente un’assistenza efficace personalizzata, ottenendo al contempo un profondo effetto sulla scienza e sull’assistenza clinica a livello globale”.

“La nostra speranza è che attraverso questo sforzo, possiamo sfruttare la forza sia della Harvard Medical School che di Clalit in un modo che consentirà a questa collaborazione di produrre enormi benefici sia per la salute che per l’assistenza medica a livello globale”, ha affermato Ivan Berkowitz. “Siamo molto felici di essere una gamba di questo sgabello a tre gambe: la tecnologia e la medicina, il sistema sanitario e, in definitiva, la filantropia, che rende possibile tutto”.

Maggiore della somma delle sue parti

La collaborazione riunirà e amplificherà i tradizionali punti di forza di ciascuna istituzione. 

Il dipartimento di informatica biomedica della Harvard Medical School è una centrale elettrica nei campi della scienza dei dati, dell’apprendimento automatico e della biomedicina computazionale. Clalit Research Institute, che fa parte del più grande fornitore di assicurazioni sanitarie e mediche di Israele, è un leader globale nella scienza e nell’innovazione traslazionali, applicando gli archivi di dati unici decennali di Clalit e il miglior talento israeliano della scienza dei dati per ridisegnare e trasformare l’assistenza clinica a beneficio di Clalit 4.7 milioni di membri.  

“L’ideale della medicina di precisione non è nuovo. Fornire le cure giuste al paziente giusto al momento giusto ha stuzzicato e tormentato i medici per molti decenni, forse secoli”, ha affermato Kohane. “Questo ideale viene ora avvicinato alla realtà attraverso una filantropia visionaria che alimenterà la ricerca e l’istruzione nelle nostre due istituzioni e magnificherà ciascuno dei loro punti di forza”.

Ad esempio, i ricercatori saranno in grado di cercare qualsiasi cosa, dai modelli rivelatori al modo in cui gli individui con la stessa malattia rispondono a determinati trattamenti e individuare sottili cambiamenti in particolari biomarcatori che possono indicare il rischio di ricaduta di un paziente. 

In base all’accordo, Clalit istituirà la prima clinica di medicina di precisione in Israele dedicata all’identificazione di terapie su misura per i pazienti in cui nessun trattamento standard si è dimostrato efficace. La clinica lavorerà anche per districare i misteri medici nei pazienti con malattie non diagnosticate, un approccio modellato sulla rete statunitense  per le malattie non diagnosticate , per la quale la Harvard Medical School è un centro di coordinamento nazionale guidato da Kohane.

Mentre l’impatto più immediato del lavoro della clinica sarà per i pazienti in Israele, l’obiettivo a lungo termine è quello di fornire approfondimenti e alimentare terapie che vadano oltre i confini e vadano a beneficio delle persone in tutto il mondo.

“Miriamo a consentire miglioramenti profondi dell’assistenza sanitaria attraverso ricerche e scoperte mediche rivoluzionarie, combinando gli esperti clinici, di dati e scientifici leader a livello mondiale di Clalit e di HMS attraverso il Family Living Laboratory di Ivan e Francesca Berkowitz”, ha affermato Balicer. “Non vediamo l’ora di salvare vite anche presso la clinica di medicina di precisione della famiglia Ivan e Francesca Berkowitz”.

La medicina di precisione  è stata descritta come un’assistenza che tiene conto della variabilità individuale per informare il trattamento più individualizzato per ciascun paziente. Già nel XIX secolo, Sir William Osler, uno dei padri fondatori della medicina moderna, ammoniva i suoi accoliti che il buon medico cura la malattia, mentre il grande medico cura il paziente affetto dalla malattia. 

Nuove intuizioni sulla biologia umana, la genetica, la genomica, la scienza dei big data, la medicina clinica e l’informatica hanno dato alle parole di Osler un nuovo significato e hanno portato la medicina di precisione sempre più vicino alla realtà. 

Ad esempio, i progressi scientifici negli ultimi 20 anni hanno trasformato il trattamento di diversi tipi di cancro e hanno portato alla progettazione di terapie mirate basate su profili genomici individualizzati per il cancro del polmone, il cancro al seno e il melanoma. 

Questi successi nella terapia del cancro offrono una potente illustrazione della promessa della medicina di precisione, ma anche altre condizioni sono mature per studi simili e approcci mirati: disturbi metabolici come il diabete di tipo 2, varie forme di malattie cardiovascolari e malattie immunitarie, comprese le condizioni autoimmuni come l’artrite reumatoide e il diabete di tipo 1.

La promessa della medicina di precisione va oltre la capacità di prevedere come un paziente risponderebbe a un dato trattamento in base al suo profilo genomico e scegliendo il miglior farmaco mirato per quel paziente. Se eseguita correttamente, la medicina di precisione potrebbe consentire previsioni su misura della malattia anche in futuro, molto prima che si manifesti clinicamente. 

“Le numerose sinergie di questa collaborazione ci consentiranno di realizzare la visione della medicina di precisione e di muoverci verso un futuro della medicina predittiva, in cui il potere di anticipare il rischio medico possa in primo luogo impedire alle persone di ammalarsi”, ha affermato  Ben Reis,  affiliato membro della facoltà presso il Dipartimento di informatica biomedica presso la Harvard Medical School e direttore del Predictive Medicine Group presso il programma di informatica sanitaria computazionale del Boston Children’s Hospital. “Il generoso dono dei Berkowitz crea profonde opportunità sia per Harvard che per i nostri partner di Clalit. Non vediamo l’ora di realizzare l’enorme potenziale di questa opportunità di trasformazione a beneficio dei pazienti di tutto il mondo”.

Dal laboratorio alla clinica e oltre I ricercatori della Precision Medicine Research Clinic di Clalit lavoreranno fianco a fianco con gli scienziati del Living Laboratory nel Dipartimento di informatica biomedica della Harvard Medical School. I dati della vita reale di milioni di pazienti accumulati nel corso di decenni, se analizzati in forma aggregata, possono fornire preziose informazioni sul comportamento in tempo reale di una malattia, ma potrebbero anche fornire risposte più profonde. 

“Tali intuizioni possono generare ulteriori informazioni costringendo i ricercatori a porre domande sulle origini della malattia, i meccanismi fondamentali che danno origine alla disfunzione”, ha affermato Shay Ben-Shachar, direttore della medicina di precisione e della genomica presso il Clalit Research Institute. “Questo è il vero valore a lungo termine di questo sforzo”.

L’attenzione iniziale dei team sarà su due gruppi distinti di pazienti: quelli che rispondono eccezionalmente bene al trattamento e quelli che rispondono in modo molto scarso. 

Risponditori eccezionali sono individui che rispondono alle terapie in modi inaspettati e drammaticamente positivi. Questa categoria include anche persone ad altissimo rischio di malattia ma con risultati sorprendentemente buoni. Nel tentativo di comprendere il motivo per cui queste persone ottengono risultati così eccezionali, i ricercatori si concentreranno sul districare la serie di fattori che guidano questa risposta insolita. Le aree iniziali di interesse clinico includono condizioni croniche come malattie cardiovascolari, malattie polmonari ostruttive croniche e diabete, nonché malattie infettive emergenti come COVID-19. Ad esempio, gli scienziati potrebbero sondare i fattori biologici e dello stile di vita che possono consentire ad alcuni fumatori anziani e per tutta la vita di rimanere relativamente sani senza sviluppare il cancro ai polmoni o altre forme di malattie polmonari. Le intuizioni potrebbero informare nuove terapie e approcci preventivi per altri.

All’altra estremità dello spettro, i  non responder eccezionali  sono i pazienti in cui le terapie standard falliscono. I ricercatori raccoglieranno e analizzeranno i dati di pazienti con malattie autoimmuni come la malattia infiammatoria intestinale e l’artrite reumatoide, ad esempio, per i quali i trattamenti standard non funzionano. Comprendere quali fattori sottostanti possono prevenire o interferire con la risposta al trattamento potrebbe fornire indicazioni su come superare questi ostacoli e progettare nuovi trattamenti o modificare e ottimizzare quelli esistenti. Un altro sottogruppo di pazienti saranno quelli con condizioni complesse e mistificanti, per i quali non esiste una diagnosi chiara o un piano di trattamento.

Utilizzando un approccio sistemico, i clinici e i ricercatori di Clalit lavoreranno con scienziati e ricercatori medici presso HMS per svelare questi misteri medici utilizzando metodi computazionali per analizzare i profili genomici, proteici, microbici e metabolici dei pazienti nel tentativo di illuminare le complesse interazioni tra e attraverso queste variabili che possono portare allo sviluppo della malattia o alla resistenza al trattamento. 

La pandemia di COVID-19 ha portato a un accumulo di dati clinici che possono rivelare modelli interessanti su chi viene infettato e su chi sviluppa una malattia minima o grave, o perché alcune persone manifestano sintomi COVID-19 a lungo raggio che possono persistere per mesi . Utilizzando campioni di pazienti sopravvissuti e analizzando i loro profili genomici, immunitari, metabolomici e microbici, i ricercatori cercheranno di trarre preziose lezioni da questi insoliti soccorritori per identificare i fattori protettivi in ??gioco.

L’idea che raccogliere intuizioni da un singolo paziente o da una manciata di pazienti potesse essere amplificata e propagata per aiutare innumerevoli altri ha affascinato l’immaginazione di Adam Berkowitz, figlio di Ivan e Francesca, e il più giovane di tre figli.

“Questa è un’opportunità per estrarre conoscenza da casi molto specifici e generalizzare queste intuizioni per aiutare le persone in Israele e in tutto il mondo, e tutto ciò di cui abbiamo bisogno è una di quelle intuizioni per alimentare un estratto generale”, ha detto Adam. “Questa è la bellezza e il vero potere dei dati. Il fatto che con una singola intuizione potresti potenzialmente aiutare milioni di persone”. 

“Con un po’ di soldi e gli scienziati giusti e i dati migliori, o semplicemente i migliori dati disponibili, stiamo creando una capsula di Petri da cui possono essere estratte molte, molte intuizioni per molti anni a beneficio di tutti”, ha aggiunto. .

La visione e l’eccitazione fanno eco ai fratelli di Adam, Elizabeth Lewinsohn ed Eric Berkowitz, che è il più anziano dei tre.

“I vantaggi di questa collaborazione innovativa per l’assistenza sanitaria globale potrebbero essere immensi”, ha affermato Elizabeth. 

“Attraverso approfondimenti basati sui dati, questa collaborazione storica porterà a nuove conoscenze, nuovi trattamenti e cure e, in definitiva, a una migliore qualità della vita”, ha affermato Eric.

Formare la prossima generazione di medici-scienziati della medicina di precisione

Un gruppo di tirocinanti post-dottorato provenienti da Israele sarà selezionato come  Berkowitz Postdoctoral Fellows  per condurre parte della loro ricerca presso HMS e parte di essa presso Clalit, creando legami di formazione e ricerca più forti tra le due istituzioni. 

Un gruppo di ricercatori clinici israeliani, scelti attraverso una ricerca a livello nazionale, parteciperà a un bootcamp estivo in informatica biomedica presso HMS. Durante questo programma di tre mesi, questi Berkowitz Scholars studieranno gli ultimi approcci alla medicina di precisione, con particolare attenzione alla progettazione e alla conduzione dei propri progetti di ricerca clinica al ritorno in Israele.  

Allo stesso modo, un gruppo di docenti di HMS che servono come mentori nel programma post-dottorato lavorerà direttamente con i ricercatori Clalit con la possibilità di prestare servizio in residenza presso Clalit. Gli studiosi Clalit avranno l’opportunità di trascorrere del tempo presso HMS come visiting scholar. 

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