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重視大型科技計劃的組織管理

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-10-08瀏覽次數:1061

最近,國家人類基因組研究所的三位現任(現任)主任回顧了實施人類基因組計劃(HGP)主要科學項目的歷史經驗。他們認為幾年前圍繞人類基因組計劃的討論集中在該計劃對人類疾病有什么見解或將會帶來什么見解。但現在很明顯,除了大大加速生物醫學研究外,人類基因組計劃還開辟了新的科學研究方法和新的組織管理模式。

作為生物學領域的第一個大型項目,HGP為許多后續的合作研究項目鋪平了道路。對于那些追求大規模科學項目的人來說,HGP仍然可以提供很多寶貴的經驗。

經驗1:擁抱伙伴關系

HGP成功匯集了來自不同國家的2,000多名研究人員,科學和資格證書,盡管這些團隊得到了不同資助機構的支持。該計劃的成功源于資助者的強有力領導,分擔任務重要性的責任感,以及研究人員為集體利益放棄個人成就的意愿。

許多協作基因組學項目隨之而來,包括千人基因組計劃:人類基因組中的序列變異分類;癌癥基因組圖譜:描繪癌癥基因組突變和人類微生物組計劃的特征:使用基因組測序和其他微生物種群的技術研究。

合作研究的一個常見障礙是參與者不愿意接受新的合作伙伴關系。但是,由于行業的各種努力,加上數據和資源的融合,使每個人的利益意識不斷增強,舊的概念正在被拋棄。例如,以前非洲遺傳學和基因組學研究人員更愿意與美國或歐洲的科學家合作,但似乎不太愿意與非洲的其他研究人員合作。旨在改善非洲基因組研究的非洲人類遺傳和健康計劃致力于改變局勢并促進非洲的內部研究合作。該項目最初由美國國立衛生研究院(NIH)和英國威康信托基金資助,2012年和2013年在24個非洲國家開展了29次合作。

經驗2:最大化數據共享

人類基因組計劃改變了生物醫學研究中數據共享的規范。一旦獲得大量基因組藍圖和測序數據,就需要縮短數據生成和發布之間的時間。 1996年通過“百慕大原則”時,這些努力達到了頂峰:參與HGP的主要團隊領導同意在創建后24小時內向公共數據庫提交超過一定規模的基因組序列。

2003年勞德代爾堡協議擴大了相關原則。 2008年,NIH進一步擴展了其數據共享預期,包括全基因組關聯研究。 2014年擴展的“基因組數據共享政策”的實施要求必須共享由NIH資助的幾乎所有大型基因組數據生成或分析。

廣泛的數據共享帶來了新的挑戰,包括分析和移動大數據集的計算和邏輯上的困難;如何在涉及人類數據(特別是基因組學和臨床)時保護研究參與者的隱私,已經產生了許多解決這些問題的解決方案。例如,對穩定且強大的計算平臺的需求導致云計算的使用的快速增長以及用于存儲或發布數據的“數據共享”平臺的提議構建。國際全球基因與健康聯盟成立于2013年,正在為負責任地分享遺傳和健康相關數據制定國際框架,并將考慮法律,道德和技術因素。

經驗3:制定數據分析計劃

HGP也有自己的缺陷。例如,數據分析在早期沒有得到足夠的重視。第一個人類基因組序列以零碎的方式產生。為了產生每條染色體的連續序列,必須使用計算將數千個單獨組裝的序列片段(每個約100,000至300,000個堿基)連接在一起。通過一小組生物信息學科學家的集中努力,這項任務在幾個月內完成。如果您提前計劃更詳細的計劃,這項工作將不會面臨如此巨大的壓力。

如何更好地組合和分析預期的數據類型從電子健康記錄和基因組分析到環境檢測器和可穿戴傳感器的數據,2015年推出的美國精準醫學計劃在一開始就進行了廣泛的設計。討論。

第4課:優先考慮技術發展

1990年10月,隨著人類基因組計劃的推進,與會者充分意識到需要加強人類基因組圖譜和測序工具和方法的開發。事實上,HGP已經導致了許多關鍵基因組學技術的發展,并導致了分子生物學,化學,物理學,機器人和計算的大量創新,以及工具和方法的創新應用策略。在某些情況下,可以結合多種改進來實現革命性的進步,例如毛細管DNA測序設備,其最終用于產生第一個人類基因組序列。

對于目前的大型科研項目,從一開始就鼓勵技術創新同樣重要。這方面的案例是美國“腦”通過推廣創新神經技術(BRAIN)計劃。 BRAIN計劃的總體目標是改變對人類大腦的理解。在早期階段,重點將放在開發新一代工具,定義大腦中的所有細胞類型,映射細胞的藍圖,以及記錄可能與功能和行為相關的神經。循環信號。

第5課:解決技術進步對社會的影響

HGP贊助商意識到從人類基因組測繪和測序中獲得的信息將對社會產生深遠的影響。因此,HGP包括一個子項目 ELSI(道德,法律和社會影響)研究,致力于研究更廣泛的社會問題,研究如何保護人們的隱私和防止歧視。 ELSI項目的預算約占NIH為人類基因組計劃資助的5%。迄今為止,它是生物倫理學研究的最大投資。

今天,許多前沿的科學研究涉及社會和道德因素。值得注意的例子包括使用CRISPR/Cas9基因編輯工具來改變人類和其他物種的基因組,以及在傳染病爆發期間迅速開發潛在治療方法的臨床試驗。然而,大多數合作項目都不包括像人類基因組計劃這樣的專門的生物倫理學研究。

經驗6:目標是大膽而靈活。

人類基因組計劃的目標雄心勃勃,但考慮到人類基因組藍圖的繪制方式缺乏明確的藍圖以及最終的排序方式,人們對HGP的質疑并不奇怪。 HGP成功的關鍵是科學領導者的開放性以及他們經常停下來評估項目進展的行動。 HGP的初始五年計劃在1993年和1998年進行了修訂和更新,并定期調整個別計劃要素。

只要總體目標基于明確的里程碑,明確的質量指標和明確的評估,具有大膽目標的大型項目就可以取得成功。如有必要,他們還需要愿意更新計劃。如果您完全了解如何實現您的最終目標,您將面臨失去機會的風險,因為機會只有在研究人員開始工作后才能揭曉。該方法已成為幾個大型項目的模型,包括BRAIN項目和精準醫學項目。

簡而言之,在20世紀90年代初期,無論是人類基因組計劃的領導者還是前線工作人員,都沒有人預見到人類基因組計劃的主要遺產是一種新的科學研究方式。今天,研究人員可能會見證并促進疾病分子機制的澄清,癌癥診斷和治療的轉變,微生物學的成熟,干細胞療法的常規使用以及其他職業生物醫學的進步。 HGP提供了寶貴的經驗,這些生物醫學的進步幾乎肯定會導致研究方法的根本變化。

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