СИСТЕМНА БІОМЕДИЦИНА ЯК ОСНОВА ПЕРСОНАЛІЗОВАНОЇ ТА  ПРЕЦИЗІЙНОЇ МЕДИЦИНИ

О.П. Мінцер; Л.Ю. Бабінцева; С.І. Мохначов; О.О. Суханова

doi:10.11603/mie.1996-1960.2023.1-2.13963

Автор(и)

О.П. Мінцер Національний університет охорони здоров’я України імені П. Л. Шупика https://orcid.org/0000-0002-7224-4886
Л.Ю. Бабінцева Національний університет охорони здоров’я України імені П. Л. Шупика https://orcid.org/0000-0003-2753-5489
С.І. Мохначов Національний університет охорони здоров’я України імені П. Л. Шупика https://orcid.org/0000-0002-3480-9188
О.О. Суханова Національний університет охорони здоров’я України імені П. Л. Шупика https://orcid.org/0000-0003-1882-027X

DOI:

https://doi.org/10.11603/mie.1996-1960.2023.1-2.13963

Ключові слова:

системний підхід, персоналізована медицина, прецензійна медицина, тераностика, респіраторна протеоміка, онтологія знань, ідентифікація правильності діагностичних рішень

Анотація

Розглянуто питання визначення ролі системної біомедицини в досягненні мети персоналізованої медицини. Зауважено, що використання принципів і методів системної біомедицини надає нові можливості у вивченні хронічних багатофакторних захворювань людини. Сучасні розробки в області машинного навчання (з акцентом на глибинне навчання) можуть дозволити в майбутньому виконувати процес персоналізованої діагностики ранніх порушень метаболізму в умовах клініки. Необхідне вирішення питань ідентифікації вибору рішення в персоналізованій медицині, класифікації ризиків подібної стратегії, математичних методів зіставлення можливих підходів.

Посилання

Pingitore, A., Iacono, A. M. (2023). The patient as a person. An integrated and systemic approach to patient and disease. Switzerland : Springer Cham. ISBN 978-3-031-23852-9. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-23852-9

Beneduce, C., Bertolaso, M. (2022). Personalized medicine in the making. Philosophical perspectives from biology to healthcare. Switzerland : Springer Cham. ISBN 978-3-030-74804-3. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-74804-3

Mardinoglu, A., Agren, R., Kampf, C. et al. (2013). Integration of clinical data with a genome-scale metabolic models of the human adipocytes. Mol. Syst. Biol., 9, 649. DOI: https://doi.org/10.1038/msb.2013.5

Stratified, personalized or P4 medicine: a new direction for placing the patient at the center of healthcare and health education (Technical report). Summary of a joint Forum, 12 May 2015, Southampton. London : Academy of Medical Sciences. Available from: https://acmedsci.ac.uk/viewFile/564091e072d41.pdf.

Many names for one concept or many concepts in one name? (2015). PHG Foundation (Blog). Available from: https://www.phgfoundation.org/publications.

Biomedicine - 2040. Horizons of science through the eyes of historians / sub. ed. V. M. Kniaginina, M. S. Lypetska. [Biomedytsyna - 2040. Horyzonty nauky ochyma istorykiv / pid. red. V. M. Knyahinina, M. S. Lypets'koyi]. St. Petersburg : North-West Strategic Development Center. [St.-Pb. : Tsentr stratehichnykh rozrobok Pivnichno-Zakhid]. [In Russian].

Babintseva, L. Yu., Krasnov, V. V. (2021). New directions of biomedical informatics in the strategy of change of practical medicine and biomedical education. precision medicine and bioinformatics of the inflammatory. [Novi napryamy biomedychnoyi informatyky v stratehiyi zminennya praktychnoyi medytsyny ta biomedychnoyi osvity. Pretsyziyna medytsyna ta bioinformatyka zbudnyka zapalennya]. Medical informatics and engineering (Medychna informatyka ta inzheneriia), 1, 31-35. doi: https://doi.org/10.11603/mie.1996-1960.2021.1.12188. [In Ukrainian]. DOI: https://doi.org/10.11603/mie.1996-1960.2021.1.12188

Agren, R., Mardinoglu, A., Asplund, A. et al. (2014). Identification of anticancer drugs for hepatocellular carcinoma through personalized genome-scale metabolic modally. Mol. Syst. Biol., 10, 721. DOI: https://doi.org/10.1002/msb.145122

Xie, J., Lee, S., Chen, X., Donev, R. (2010). Nanoparticle-based theranostic agents. Advanced Drug Delivery Reviews, 62 (11), 1064-1079. doi:10.1016/j.addr.2010.07.009.10. Angermueller, C., Parnamqa, T., Parts, L. et al. (2016). Deep learning for computational biology. Mol. Syst. Biol., 12, 878. DOI: https://doi.org/10.1016/j.addr.2010.07.009

Pandey, S., Giovenzana, G. B., Szikra, D., Baranyai, Z. (2021). Positron Emission Tomography (PET) Driven Theranostics. In book: Metal Ions in Bio-Imaging Techniques. Berlin/Munich/Boston : Walter de Gruyter GmbH. doi:10.1515/ 9783110685701-017. DOI: https://doi.org/10.1515/9783110685701-017

Priyadharshini, V. S., Teran, L. M. (2016). Personalized Medicine in Respiratory Disease: Role of Proteomics. Advances in Protein Chemistry and Structural Biology, 102, 115-146. doi:10.1016/ bs.apcsb.2015.11.008.

Lazzari, C., Spreafico, A., Bachi, A. et al. (2012). Changes in plasma mass-spectral profile in course of treatment of non-small cell lung cancer patients with epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitors. Journal of Thoracic Oncology, 7 (1), 40-48. doi:10.1097/JTO.0b013e3182307f17. DOI: https://doi.org/10.1097/JTO.0b013e3182307f17

Char, D. S., Shah, N. H., Magnus, D. et al. (2018). Implementing Machine Learning in Health Care - Addressing Ethical Challenges. The New England Journal of Medicine, 378 (11), 981-983. doi:10.1056/NEJMp1714229. DOI: https://doi.org/10.1056/NEJMp1714229

Priyadharshini, V. S., Teran, L. M. (2016). Personalized Medicine in Respiratory Disease: Role of Proteomics. Advances in Protein Chemistry and Structural Biology, 102, 115-146. ISBN 978-0-12804795-8. DOI: https://doi.org/10.1016/bs.apcsb.2015.11.008

Mardinoglu, A., Argen, R., Kampf, C. et al. (2014). Genome-scale metabolic modelling of hepatocytes reveals serine deficiency in patients with non-alcoholic fatty liver disease. Nat. Commun., 5, 3083. DOI: https://doi.org/10.1038/ncomms4083

Carney, W. P. (2005). HER2/neu Status is an Important Biomarker in Guiding Personalized HER2/ neu Therapy. Per. Med., 2 (4), 317-324. DOI: https://doi.org/10.2217/17410541.2.4.317

O'Brien, E. J., Monk, J. M., Palsson, B. O. (2015). Using genome-scale models to predict biological capabilities. Cell, 161, 971-987. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2015.05.019

Pssou, B., Zengler, K. (2010). The challenges of integrating multiomic data sets. Nat. Chem. Biol., 6, 787-789. DOI: https://doi.org/10.1038/nchembio.462

Patil, K. R., Nielsen, J. (2005). Uncovering transcriptional regulation of metabolism by metabolic network topology. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 102, 2685-2689. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.0406811102

Rhee, E. P., Ho, J. E., Chen et al. (2013). A genome - wide association study of the humanmetabolome in a community - based cohort. Cell Metab., 18, 130-143. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cmet.2013.06.013

Shlomi, T., Benyamini, T., Gottlieb, E. et al. (2011). Genome-scale metabolic modality elucidates the role of proliferative adaptations in causing the Warburg effect. PLoS Comput. Biol., 7, e1002018. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1002018

Mintser, O. P., Zaliskyi, V. M. (2020). Systemic biomedicine (in two volumes). Vol. 1. Conceptualization (Chapter III co-authored with L. Yu. Babintseva, M. A. Popova). [Systemna biomedytsyna (u dvokh tomakh). T. 1. Kontseptualizatsiya (rozdil III u spivavt. z L. Yu. Babintseva, M. A. Popova)]. K. : NVP "Interservice". [In Ukrainian].

Mintser, O. P. (2018). System-biological and system-medical ideas about the functioning of orgasm. Part 1. Arrangement and structuring of medical information. [Systemno-biolohichni ta systemno-medychni uyavlennya pro funktsionuvannya orhaznimu. Chastyna 1. Uporyadkuvannya ta strukturuvannya medychnoyi informatsiyi]. Medical informatics and engineering (Medychna informatyka ta inzheneriia), 2, 5-12. doi: https://doi.org/10.11603/ mie.1996-1960.2018.2.9287. [In Ukrainian].

Varemo, L., Sheele, C., Broholm, C. et al. (2015). Proteome- and transcriptome - driven reconstruction of the human myocyte metabolic network and its use for identification of markers for diabetes. Cell. Rep., 11, 921-933. DOI: https://doi.org/10.1016/j.celrep.2015.04.010

Wishart, D. S., Jewison, T., Guo, A. C. et al. (2013). HMDB 3.0 - The Human Metabolome Database in 2013. Nucleic Acids Res., 41 (Database issue), D801-D807. DOI: https://doi.org/10.1093/nar/gks1065

Yizhak, K., Chaneton, B., Gottlieb, E. et al. (2015). Modeling cancer metabolism on a genome scale. Mol. Syst. Biol., 11, 817. DOI: https://doi.org/10.15252/msb.20145307

Gorski, S., Misteli, T. (2015). Systems biology in the cell nucleus. Journal of Cell Science, 118, 4083-4092. DOI: https://doi.org/10.1242/jcs.02596