世界人口老龄化。尽管更多的人活得更长,这也意味着更多的人生活在非传染性疾病(非传染性疾病),如2型糖尿病、肥胖、心血管疾病、关节炎、慢性呼吸道疾病和癌症。世界卫生组织报道,非传染性疾病已成为一个全球性的健康问题,因为他们目前占全球每年死亡人数的63% ( 1),更不用说这些慢性疾病负担在任何医疗体系和社会。

非传染性疾病进展非常缓慢,其中大多数都与不健康的生活方式和行为。四大不利的生活方式choices-unhealthy饮食、过度使用酒精、缺乏运动、和烟草use-contribute明显这些非传染性疾病的发展,因此这些风险的生活方式往往cooccur和协同增加非传染性疾病风险和并发症( 2]。据估计,不吸烟,体力活动,并坚持健康的饮食模式,可以防止80%的非传染性疾病和过早死亡( 3]。

当前主要的医疗保健方法本质上是支持“生病的保健,”作用的系统治疗急性疾病或急性传染性疾病的恶化。临床医生和病人期望立即制药解决方案即时治疗或缓解症状。这不仅是概念不恰当的治疗非传染性疾病,它在很大程度上忽略了亚临床疾病的发展阶段,缺乏妥善处理能力和动机诱发疾病的生活方式,非传染性疾病的根本原因 4]。一个医疗急需截然不同的方法。

承认当前的医疗保健系统不能有效地适应非传染性疾病疫情的上升,意见领袖组织联手提倡非传染性疾病预防和治疗的新方法:生活方式药( 2]。美国医学院预防医学定义的生活方式为“一个科学的方法来减少疾病风险和疾病负担利用生活方式的干预措施,诸如营养、体育活动,减轻压力,休息,戒烟,避免酗酒。“美国心脏协会(AHA),美国糖尿病协会(ADA),美国癌症协会(ACS),美国卫生与人类服务,和其他人,都以人群为基础的生活方式医学指南或建议发表。

在现实中,然而,这些“一刀切”的公共卫生建议(尽管其中一些分层以年龄和性别)在会议不足的需要我们高度多样化的人群。例如,消费的食物血糖指数低被广泛推荐高血糖的管理,主要关注在代谢综合征,糖尿病和肥胖。然而,几个试验调查饮食低升糖指数的疗效报告好坏参半的结果由于广泛的个人反应( 5]。别人已经发现,即使简单的使用一个相同的部分白面包或一个相同的餐,餐后血糖反应人与人之间存在着显著的差异( 6- - - - - - 8]。因此,一个有效的饮食和生活方式建议为血糖控制适用于所有组织其他降低风险,促进健康的策略需要考虑的因素导致个人间的差异。

每个人的不同不仅仅是由于基因变异。环境因素、表观遗传学、gene-environmental交互,和许多其他人一起修改我们的营养需求,新陈代谢,和对疾病的易感性,以及我们的应对药物或生活方式干预。整合这些信息将使医疗保健专业人士提供个性化营养和生活方式建议减少副作用和优化效果。系统生物学的应用开发个性化医学被称为系统的卫生保健。

相关的随机对照试验被认为是黄金标准的临床研究提供的证据的平均处理效应的干预组与安慰剂组相比。另一方面,在实用性相关只能调查有限数量的因素。“取消”的潜在影响其他变量通过随机化、相关的降低现实生活的复杂性和假设所有科目在干预组应对干预更均匀。此外,相关通常采用严格的排除标准导致均质研究的主要对象,因此推广到其他类型的人群有限。因此,相关的是不切实际的个性化治疗所需提供复杂的证据。

这个限制在营养和生活方式研究中尤其如此。食物不像药物和营养消耗很少在隔离 9]。饮食或饮食模式包含多个生物活性食品组件和难以消除的日常饮食摄入量的变化( 10]。食物更微妙的影响,可能需要大量的时间产生明显的结果。另外,差异基因组成、代谢变化,环境暴露,甚至肠道微生物的变化都可能影响个体吸收,响应和利用的营养饮食 11]。

“组学”技术进步逐渐推动个性化生活方式医学走向现实。维生素D /钙息肉预防试验研究人员发现,维生素D的影响在结直肠腺瘤复发的预防被大幅修改单核苷酸多态性(SNP)维生素D受体基因( 12]:维生素D有益rs7968585 AA基因型的个体,但有害的1或2 G等位基因,表明个性化维生素D补充剂的重要性。防止超重使用新颖的饮食策略(英镑丢失)试验中,调查报道,脂肪量和肥胖相关基因SNP (FTO)修改需求措施成人超重。具体地说,那些rs9939609等位基因受益最从高蛋白减肥饮食 13]。男性与肥胖的另一个减肥试验发现,基线DNA甲基化模式在论文认定WT1启动子可能被用作预测结果的表观遗传标记在减肥 14]。其他例子的研究支持个性化营养方法已经在我们之前回顾总结( 15]。

上下文中的个性化生活方式药,然而,分析multiomics数据的能力是至关重要的。高通量平台如基因组学、表观基因组学、转录组、蛋白质组学、代谢组学和允许强大的综合分析复杂生物系统是如何影响的外部风险,无论是简单摄入单一植物化学的复合或复杂作为一种新的饮食和运动疗法( 16]。开创性的理论水平,工作是综合个人组学概要(iPOP)研究斯奈德从斯坦福大学医学院博士 17, 18]。multiomics本研究收集数据和自身抗体概要文件从一个个体(斯奈德博士本人)在14个月期间。评估这些multiomics数据随着时间的显示,综合信息可以确定一个数量的医疗风险,预测个人的健康和患病的状态,并有可能监测治疗反应。研究人员认为,iPOP将导致更好的个性化医疗通过提供更精确的监测方法,针对性的治疗和预防。

通过技术能够同时评估复杂的基因和蛋白质表达和代谢指纹,医疗保健专业人员可以在理论上建立一个个人组学概要文件为每个病人,考虑个人的独特的遗传和表观遗传组成,并记录病情恶化的组学数据反映-干预法”( 17]。

随着越来越多的病人现在认为健康的生活方式在他们的健康的重要性,临床医生和卫生保健从业者在倡导的生活方式有一个独特的机会药为非传染性疾病的预防和治疗,因为患者看到他们作为一个可靠的建议(来源 19]。事实上,病人的积极参与是一个关键的组件在个性化生活方式药( 20.]。环境数据相关的身体活动或营养可能通过个人监测设备收集病人穿的。研究已经证明,患者想要积极参与交流和决策过程的信息,和那些参与产生更好的健康结果比那些不 21, 22]。集成的病人的个人组学概要到常规临床护理的一部分,患者可以密切参与他们的健康轨道的专业援助他们的卫生保健提供者。

,组学技术,将个人的“大数据”转化为个性化、可操作和临床相关的解决方案仍然面临着各种挑战,许多方面仍在进步。在成千上万的新发现的候选生物标志物识别通过组学研究在过去的十年中,只有一百左右的生物标记已经证明了临床实用程序( 23]。没有一个全面的基因数据库,帮助医疗专业人士预测个体的基因构成系统如何影响营养需求( 24]。除了基因检测收集的信息,比如从基因组,蛋白质组,代谢组学平台,增加指数在其复杂性。计算工具(例如,MetaCore™, MetaboAnalyst, InCroMAP,和3组学)设计的集成和解释所有的信息仍在起步阶段,面临着各种后勤挑战 25]。进一步说,有一个短缺multiomics数据捕获个人的反应环境,如营养、体育锻炼、生活方式,压力,和环境毒素 26]。机器学习算法和新的统计方法,可以整合这些多维数据也是必要的。

临床医生也面临其他实用性问题。需要什么样的培训,以提供复杂omics-based建议吗?怎么所有的敏感基因信息的病人进行分析和存储?有程序或基于云的服务,可以创建一个主跟踪门户为所有病人数据?所有先进的检测和额外的咨询将在保健支付者系统?有可靠的手机诊断和可穿戴技术可以收集行为和其他与健康有关的数据?有营养的产品可以支持个性化生活方式药吗?

在情感层面,虽然临床医生和卫生专业人员有一个关键的角色在提供个性化的生活方式药,组学技术产生的大量信息和技术挑战是无法避免的。没有简化和临床相关的建议,卫生专业人员可能很难提供个性化的保健。在公布详细的患者可能不舒服,亲密的个人基因信息临床医生,或者他们只是可能不是积极参与。同时,患者和临床医生可能已经习惯了当前的反应,而不是主动的,医疗方法(“有一粒神奇的药丸来治疗肥胖吗?”)。这些强大的新技术和个性化的建议是否能激发病人对自己的健康负责,还有待观察。

虽然个性化生活方式的医学之路是具有挑战性的,新兴的开创性研究项目给我们的系统思考和计算方法可能导致个性化的健康建议。

在魏茨曼科学研究所的一项研究(以色列Rehovot)收集广泛的表型data-week-long监测血糖,饮食的详细记录,通过智能手机技术和生活方式信息,验血、人体测量学,生活方式和医疗问卷,对肠道微生物组粪便样本的分析800人。通过机器学习算法研究人员开发的,他们能够整合所有收集的信息和预测个体的标准化餐后餐后血糖反应( 6]。这是多大的一个示例数据转化为个性化的营养建议。

另一个正在进行的研究中,健康的生活方式的数据即服务平台和预防医学(达芙妮)项目,旨在通过个性化的生活方式药解决肥胖流行病。通过使用移动应用不断实时监控的生活方式和行为数据和基于web的健康服务门户,该项目希望能提高个人的意识对他们的健康轨道,并提供一个全面的和个性化的方法来治疗肥胖 27]。

先锋100人健康项目(P100), 10个月试点项目起源于系统生物学研究所(美国西雅图),旨在优化健康通过整合纵向信息从全基因组测序,临床和功能实验室测试,肠道微生物分析,量化self-measures从108人 28, 29日]。目标是应用研究人员学会了一个更大的人口和优化提供早期的个性化医疗健康和预防非传染性疾病。

当前的医疗保健系统不再是足够的应对非传染性疾病的流行。个性化的生活方式药会使病人恢复的关键控制自己的健康。仍然有物流和技术挑战克服为了提供个性化的建议基于系统思维,分子诊断、精确的测量环境,和先进的计算方法。工作组等国际社会Nutrigenetics /营养基因组学和美国心脏协会/ ESC / EACPR / ACPM政策声明旨在鼓励集成所有利益相关者采取行动实现个性化的生活方式药( 2, 30., 31日]。医疗保健专业人士,遗传学家、bioinformaticians、食品工业、医疗行业、和政策制定者都需要共同努力,加强科学,提高知识传递,改善公共教育为了创建所需的医疗范式转变。