Designer Medizin braucht mehr als Big Data, braucht es neue Wissenschaft (Op-Ed)


Nützlich, aber nicht tief

Gesetze der Biologie zu verstehen

Viele Befürworter von big Data in der Biologie Klammern sich an die Forlorn Hope, dass wir nicht, Theorie brauchen, unser Verständnis der Grundlagen von Gesundheit und Krankheit zu bilden. Aber versuchen, ein Patient Reaktion auf ein Medikament anhand der mittlere Antwort von tausend anderen Prognose ist wie der Versuch, das Wetter an einem bestimmten Datum durch Mittelung der historischen Aufzeichnungen von diesem Tag Wetter.

Ebenso versucht, neue Medikamente durch maschinelles lernen basierend auf den Zugriff auf alle bekannten Drogen und vorhandenen molekularen finden Ziele haftet zu scheitern, weil es auf vorhandenen chemischen Strukturen basiert und kleinste Veränderungen in eine mögliche Droge können zu dramatischen Unterschiede in Potenz führen.

Wir brauchen tiefere Konzeption, aber die vorherrschende Meinung ist, dass die Komplexität des Lebens theoretischen Modellen nicht leicht nachgeben. Führende biologische und medizinische Fachzeitschriften veröffentlichen verschwindend wenig theoriegeleitete, geschweige denn rein theoretische Arbeit. Die meisten Daten liefert Momentaufnahmen der Gesundheit, während der menschliche Körper in ständiger Bewegung ist. Und sehr wenige Studenten werden ausgebildet, um es zu modellieren.

Zur effektiven Verwendung von der Explosion bei big Data müssen wir verbessern die Modellierung biologischer Prozesse. Als ein Beispiel für das Potenzial, berichtet Peter bereits Ergebnisse, die zeigen, wie es bald möglich, eine Person Erbgut zu nehmen sein wird und – mit Hilfe von anspruchsvollen Modellierung, Schwergewichts-computing und clevere Statistiken — wählen Sie das richtige maßgeschneiderte Medikament in einer Angelegenheit von Stunden. Auf längere Sicht arbeiten wir auch auf den virtuellen Menschen, so dass Behandlungen zunächst auf eine Person, die digitale Doppelgänger getestet werden können.

Aber um diesen Traum zu verwirklichen, müssen wir abzulenken, Finanzierung, zum sammeln und verarbeiten Daten zu den Bemühungen, die Gesetze der Biologie zu erkennen. Ja, big Data ist wichtig. Aber wir brauchen auch große Theorie.

Peter Coveney, Professor für physikalische Chemie & Direktor des Zentrums für Computational Science, UCL und Edward R Dougherty, Professorin, Universität Texas A & M

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