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重视大型科技计划的组织管理

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2019-10-08浏览次数:1061

最近,国家人类基因组研究所的三位现任(现任)主任回顾了实施人类基因组计划(HGP)主要科学项目的历史经验。他们认为几年前围绕人类基因组计划的讨论集中在该计划对人类疾病有什么见解或将会带来什么见解。但现在很明显,除了大大加速生物医学研究外,人类基因组计划还开辟了新的科学研究方法和新的组织管理模式。

作为生物学领域的第一个大型项目,HGP为许多后续的合作研究项目铺平了道路。对于那些追求大规模科学项目的人来说,HGP仍然可以提供很多宝贵的经验。

经验1:拥抱伙伴关系

HGP成功汇集了来自不同国家的2,000多名研究人员,科学和资格证书,尽管这些团队得到了不同资助机构的支持。该计划的成功源于资助者的强有力领导,分担任务重要性的责任感,以及研究人员为集体利益放弃个人成就的意愿。

许多协作基因组学项目随之而来,包括千人基因组计划:人类基因组中的序列变异分类;癌症基因组图谱:描绘癌症基因组突变和人类微生物组计划的特征:使用基因组测序和其他微生物种群的技术研究。

合作研究的一个常见障碍是参与者不愿意接受新的合作伙伴关系。但是,由于行业的各种努力,加上数据和资源的融合,使每个人的利益意识不断增强,旧的概念正在被抛弃。例如,以前非洲遗传学和基因组学研究人员更愿意与美国或欧洲的科学家合作,但似乎不太愿意与非洲的其他研究人员合作。旨在改善非洲基因组研究的非洲人类遗传和健康计划致力于改变局势并促进非洲的内部研究合作。该项目最初由美国国立卫生研究院(NIH)和英国威康信托基金资助,2012年和2013年在24个非洲国家开展了29次合作。

经验2:最大化数据共享

人类基因组计划改变了生物医学研究中数据共享的规范。一旦获得大量基因组蓝图和测序数据,就需要缩短数据生成和发布之间的时间。 1996年通过“百慕大原则”时,这些努力达到了顶峰:参与HGP的主要团队领导同意在创建后24小时内向公共数据库提交超过一定规模的基因组序列。

2003年劳德代尔堡协议扩大了相关原则。 2008年,NIH进一步扩展了其数据共享预期,包括全基因组关联研究。 2014年扩展的“基因组数据共享政策”的实施要求必须共享由NIH资助的几乎所有大型基因组数据生成或分析。

广泛的数据共享带来了新的挑战,包括分析和移动大数据集的计算和逻辑上的困难;如何在涉及人类数据(特别是基因组学和临床)时保护研究参与者的隐私,已经产生了许多解决这些问题的解决方案。例如,对稳定且强大的计算平台的需求导致云计算的使用的快速增长以及用于存储或发布数据的“数据共享”平台的提议构建。国际全球基因与健康联盟成立于2013年,正在为负责任地分享遗传和健康相关数据制定国际框架,并将考虑法律,道德和技术因素。

经验3:制定数据分析计划

HGP也有自己的缺陷。例如,数据分析在早期没有得到足够的重视。第一个人类基因组序列以零碎的方式产生。为了产生每条染色体的连续序列,必须使用计算将数千个单独组装的序列片段(每个约100,000至300,000个碱基)连接在一起。通过一小组生物信息学科学家的集中努力,这项任务在几个月内完成。如果您提前计划更详细的计划,这项工作将不会面临如此巨大的压力。

如何更好地组合和分析预期的数据类型从电子健康记录和基因组分析到环境检测器和可穿戴传感器的数据,2015年推出的美国精准医学计划在一开始就进行了广泛的设计。讨论。

第4课:优先考虑技术发展

1990年10月,随着人类基因组计划的推进,与会者充分意识到需要加强人类基因组图谱和测序工具和方法的开发。事实上,HGP已经导致了许多关键基因组学技术的发展,并导致了分子生物学,化学,物理学,机器人和计算的大量创新,以及工具和方法的创新应用策略。在某些情况下,可以结合多种改进来实现革命性的进步,例如毛细管DNA测序设备,其最终用于产生第一个人类基因组序列。

对于目前的大型科研项目,从一开始就鼓励技术创新同样重要。这方面的案例是美国“脑”通过推广创新神经技术(BRAIN)计划。 BRAIN计划的总体目标是改变对人类大脑的理解。在早期阶段,重点将放在开发新一代工具,定义大脑中的所有细胞类型,映射细胞的蓝图,以及记录可能与功能和行为相关的神经。循环信号。

第5课:解决技术进步对社会的影响

HGP赞助商意识到从人类基因组测绘和测序中获得的信息将对社会产生深远的影响。因此,HGP包括一个子项目 ELSI(道德,法律和社会影响)研究,致力于研究更广泛的社会问题,研究如何保护人们的隐私和防止歧视。 ELSI项目的预算约占NIH为人类基因组计划资助的5%。迄今为止,它是生物伦理学研究的最大投资。

今天,许多前沿的科学研究涉及社会和道德因素。值得注意的例子包括使用CRISPR/Cas9基因编辑工具来改变人类和其他物种的基因组,以及在传染病爆发期间迅速开发潜在治疗方法的临床试验。然而,大多数合作项目都不包括像人类基因组计划这样的专门的生物伦理学研究。

经验6:目标是大胆而灵活。

人类基因组计划的目标雄心勃勃,但考虑到人类基因组蓝图的绘制方式缺乏明确的蓝图以及最终的排序方式,人们对HGP的质疑并不奇怪。 HGP成功的关键是科学领导者的开放性以及他们经常停下来评估项目进展的行动。 HGP的初始五年计划在1993年和1998年进行了修订和更新,并定期调整个别计划要素。

只要总体目标基于明确的里程碑,明确的质量指标和明确的评估,具有大胆目标的大型项目就可以取得成功。如有必要,他们还需要愿意更新计划。如果您完全了解如何实现您的最终目标,您将面临失去机会的风险,因为机会只有在研究人员开始工作后才能揭晓。该方法已成为几个大型项目的模型,包括BRAIN项目和精准医学项目。

简而言之,在20世纪90年代初期,无论是人类基因组计划的领导者还是前线工作人员,都没有人预见到人类基因组计划的主要遗产是一种新的科学研究方式。今天,研究人员可能会见证并促进疾病分子机制的澄清,癌症诊断和治疗的转变,微生物学的成熟,干细胞疗法的常规使用以及其他职业生物医学的进步。 HGP提供了宝贵的经验,这些生物医学的进步几乎肯定会导致研究方法的根本变化。