Наш подход к ускорению развития науки и лечению болезней.



Мы считаем, что сотрудничество, принятие рискованных решений и поддерживание связи с научным сообществом — наши лучшие возможности для ускорения прогресса в науке.

Работа Chan Zuckerberg Initiative в науке была основана на большой идее

—
поддерживать науку и технологию, которая позволит все болезни к концу этого столетия вылечить, предотвратить или сдерживать их развитие. Это громкое заявление — но оно основано на истории биологии и медицины. Чтобы установить наши стремления в отношении того, как далеко мы можем продвинуться в течение остального века, вернемся к тому, как далеко мы продвинулись в прошлом веке.

В 1930 году тремя из десяти основных причин смерти были инфекционные заболевания: пневмония и грипп, туберкулез и желудочно-кишечные инфекции. Все теперь поддаются лечению или предотвращаются с появлением антибиотиков и вакцин. В 1960-х годах исследование Framingham установило четкую связь между высоким уровнем холестерина, высоким кровяным давлением и сердечными заболеваниями. В результате этой многопрофильной науки у нас появились новые препараты для лечения артериального давления и статинов, которые увеличили жизнь пациентов с сердечными заболеваниями более чем на 20 лет. В последние годы СПИД стал излечимым хроническим заболеванием с антивирусной терапией, и прогресс в нашем понимании основных клеточных механизмов рака привел к устойчивому 1-2%-ному снижению смертности от рака в год за последние 25 лет. Есть много других примеров — у нас много достижений, которые стоит отпраздновать.

В каждом из этих случаев достижения в области фундаментальных наук привели к научно-практическим и клиническим исследованиям и, в конечном счете, к изменениям в медицинской практике. Мы думаем, что в ближайшие годы можно будет достигнуть многого. Вот почему мы фокусируемся на инвестировании в многопрофильный подход к фундаментальной науке с учетом того, что может быть достигнуто в ближайшие 25, 50 и 80 лет. Мы знаем, что многое можно сделать, но в то же время мы знаем, что мы новые игроки во вполне определенном существующем биомедицинском предприятии. Чтобы осуществить дифференцированное воздействие, мы должны сосредоточить наши усилия на областях, в которые мы можем принести уникальную ценность и новые идеи для науки.

Нам нужно узнать, каковы наши возможности. Для этого мы серьезно увлечены научными и медицинскими сообществами, и мы часто проводим семинары и встречи с руководителями из академических учреждений, научных обществ, фондов борьбы с болезнями, государственных учреждений, биотехнологической промышленности и других благотворительных фондов. Их руководство, а также руководство нашего Научного-консультативного совета помогают нам направлять наши усилия на то, чтобы оказать наибольшее влияние на биомедицинские исследования.



Что замедляет науку? Спросите ученых! Чтобы развить наши идеи, мы часто проводим семинары с научными руководителями в разных областях, чтобы узнать о потребностях и возможностях этих областей.

Гибридная модель

Когда мы смотрим на различные благотворительные учреждения и фонды, мы видим две большие модели, которые продвигают вперед разные сферы. Один из подходов заключается в создании грантового фонда. Примером такого фонда является Фонд Билла и Мелинды Гейтс, который поддерживает глобальные исследования в области здравоохранения во всем мире. Другой вид благотворительности строит свои собственные исследовательские институты, такие как Институт им. Пола Аллена посвященный когнитивной психологии и исследовательский центр в Сиэтле, который изучает мозг.

В Chan Zuckerberg Initiative мы хотим финансировать великих ученых-исследователей, которые разделяют наши цели и ценности. В то же время наше положение в Силиконовой долине дает нам особый доступ к новейшим технологиям, в частности к вычислительной биологии и разработке программного обеспечения. Мы обнаружили, что, работая бок о бок с учеными, которых мы финансируем, мы можем создавать новые инструменты и разрабатывать программное обеспечение с открытым исходным кодом, которое может стать инструментом для ученых, позволяющим им лучше сотрудничать и в конечном итоге быстрее достигать своих прорывов. Мы финансируем и создаем.

Далее я хочу выделить несколько ключевых аспектов нашего подхода, основанных на моем опыте как ученого, так и человека в настоящее время управляющего организацией, которая пытается поддерживать науку и ускорять ее развитие.

Сотрудничество — это ключ

В начале своей карьеры я работал над геном NEU/HER2, который вызывал рак мозга у крыс. Впоследствии другие исследователи обнаружили, что тот же самый ген является злокачественным субъектом в раковых клетках молочной железы человека, где аномально высокий уровень HER2 в раковых заболеваниях делает их более агрессивными. В течение многих лет ученые во всем мире изучали HER2, сначала у животных, а затем у людей. Эта работа продвинулась к созданию препарата-антитела против HER2 и затем к клиническим испытаниям, где врачи работали, используя биотехнологии, чтобы испытать этот препарат на пациентах. В конце концов, их тяжелая работа привела к препарату Herceptin, направленному против изменения HER2, который заставил клетки рака молочной железы расти, и превратил один из самых смертоносных видов рака в мире в один из самых поддающихся лечению видов рака. Как ученый, который помог идентифицировать HER2, я был всего лишь одним звеном в массовой цепочке людей, которые вместе работали над этим новаторским проектом, доведя результаты исследования до использования в лечении. Нам это удалось, потому что мы были готовы к новым идеям и слушали новые теории — в этой области и за ее пределами.

Подобные эксперименты помогают сформировать наш подход к лечению заболевания в CZI. Прогресс ускоряется, когда группа специалистов разного профиля работает вместе — вот почему мы поддерживаем открытые, совместные и сетевые модели исследований. В состав команд входят естествоиспытатели, специалисты по теории вычислений, врачи и разработчики ПО. Особенностью является постоянное сотрудничество между учеными в исследовательском сообществе и нашими командами, ответственными за вычислительную биологию и программное обеспечение здесь, в CZI, что позволяет нам приблизиться к проблемам, которые мы помогаем решить.

Одним из примеров нашего подхода к сотрудничеству является Biohub. Biohub это новый исследовательский сайт, объединяющий три великих научных учреждения в мире — UCSF, Stanford и Berkeley. Эти три группы также находятся в непосредственной близости друг от друга, поэтому есть возможность объединить эти группы, чтобы распространять идеи между этими учреждениями и сообществами.

Biohub работает независимо от CZI, но мы финансируем их и сотрудничаем с ними. Со-президентами Biohub являются Джо Дериси и Стивен Кваке, два человека, которые иллюстрируют наши идеи о сотрудничестве между учреждениями и совместной работе ученых и инженеров. Стив известен тем, что помогает разработать неинвазивный анализ крови, который используется для диагностики синдрома Дауна без амниоцентеза. Джо известен тем, что помогает обнаружить новые вирусы, в том числе коронавирус, который вызвал ТОРС. Многие из исследовательских проектов, которые проводятся в Biohub, связаны с интересами и опытом этих двух руководителей — например, открытие инфекционного заболевания за счет исследования Джо и одноклеточной технологии, которая является одним из главных интересов Стива.



Biohub, независимый исследовательский центр в районе Миссии Бэй в Сан-Франциско, который возглавляет Джо Дериси и Стивен Кваке — два человека, которые иллюстрируют наши идеи о сотрудничестве между учреждениями и совместной работе ученых и инженеров.

Однако мы не ограничиваемся одним регионом. Например, мы запускаем Neurodegeneration Challenge Network (сеть бросающую вызов проблемам нейродегенерации), которая направлена на то, чтобы объединить многопрофильные сети ученых, врачей-консультантов и инженеров, чтобы они могли генерировать и тестировать новые подходы решения одной большой проблемы — улучшение понимания фундаментальной биологии нейродегенеративных расстройств. У нас есть претенденты со всего мира, и мы бросаем вызов самим себе, думая о том, как заставить эти разношерстные группы работать вместе для большего успеха. У нас много идей касательно того как поддерживать новые меры поощрения, наград и продвижения по службе для совместных исследований.

Проектирование преобразующих технологий

Одна из вещей, которые я слышу снова и снова, это то, что ученые хороши лишь настолько насколько хороши их инструменты. В CZI мы видим возможность разрабатывать новые инструменты, чтобы наши партнеры-естествоиспытатели могли продвигаться еще быстрее. Одним из таких примеров является наша поддержка проекта Human Cell Atlas. Атлас человеческих клеток это глобальный синдикат, целью которого является отображение и характеристика всех человеческих клеток. Для завершения проекта потребуются годы, но после этого атлас станет фундаментальным ресурсом для ученых, позволяя им лучше понимать здоровье людей и диагностировать и лечить болезни, а также управлять ими. В рамках этих усилий мы работаем вместе с международными лидерами геномики из Европейского института биоинформатики, Broad Institute и UC Santa Cruz для разработки, финансирования и совместного создания платформы для координации данных, которая позволит осуществлять обмен данными между исследователями и исследовательскими институтами.

В то же время мы также создаем инструменты, помогающие ученым обнаружить знания, которые уже существуют. В биомедицине ежедневно публикуется более 4000 статей. Я не могу их прочитать. И никто другой не может, и поэтому нам нужны инструменты и технологии для разумного анализа всей этой информации. Одним из таких инструментов, над которым мы работаем, является Meta, использующий искусственный интеллект для анализа и организации биомедицинских бумаг для читателей. С помощью Meta ученые смогут следить за достижениями в своих областях в реальном времени и выявлять новые тенденции на пересечении областей. Мы все работаем над этим проектом, но когда он будет готов, Meta станет доступным для всех исследователей, и мы будем открыто делиться своими методами и образцами пакета данных с помощью различных публикаций и кода.

Один из главных принципов, лежащий в основе всего, что мы делаем в CZI, — это слушать и учиться у сообществ, которым мы служим, потому что никто не понимает эти проблемы лучше, чем люди, которые испытывают их на себе каждый день. Вот почему наши вычислительные биологи и разработчики программного обеспечения работают с учеными на месте, чтобы выявлять проблемы и создавать инструменты с открытым исходным кодом для анализа, визуализации и совместного использования данных, используя передовые технологии, теорию и методы анализа данных, машинное обучение и подходы к облачной обработке данных. Иногда это означает разработку новых инструментов. В других случаях это означает достижение консенсуса касательно форматов, стандартов или эталонных наборов данных. Пример хранилища с открытым исходным кодом, содержащего нашу текущую работу по стандартизации анализа ассортимента разрабатываемых препаратов для транскриптомики на основе изображений, можно найти здесь.

Открытая наука, более быстрый прогресс

Мы считаем, что совместное использование данных и результатов, программное обеспечение с открытым исходным кодом, экспериментальные методы и биологические ресурсы как можно скорее ускорят прогресс во всех областях. Вот почему мы поддерживаем такие платформы, как bioRxiv, которые позволяют исследователям делиться и получать обратную связь на препринтах до того, как они будут представлены в журналах. Во многих случаях мы требуем от исследователей сдачи исходного текста в качестве препринта перед экспертным обзором, чтобы быстрее сообщить результаты научному сообществу.

Мы выпускаем программное обеспечение, разработанное нашей собственной командой и нашими финансируемыми партнерами, в соответствии с разрешенными лицензиями с открытым исходным кодом и совместно разрабатываем программное обеспечение на открытых сайтах, таких как GitHub. Мы не запрашиваем права на IP, разработанный нашими партнерами. И любой IP, созданный исследователем, поддерживающим CZI, или как часть исследовательского проекта, финансируемого CZI, должен быть в свободном доступе для всех академических и некоммерческих целей, включая предпродажное использование коммерческими организациями.

Мы поддерживаем открытый обмен данными, поскольку он позволяет ученым создавать проекты, основываясь на опыте друг друга, чтобы делать новые открытия быстрее. Это может значительно ускорить темпы исследований и, в свою очередь, наше понимание здоровья и болезней.

Мы только начинаем

Мы новая организация, и нам есть чему поучиться. Мы пытаемся внести свой вклад, привлекая новые возможности для решения научных проблем, особенно тех, которые исходят из новых технологий. Мы считаем, что во всех областях, особенно в науке, талантливые и мотивированные люди продвигаются вперед. Объединив этих талантливых людей и предоставив им новые инструменты, которые являются надежными, функциональными, масштабируемыми и доступными, мы надеемся, что мы сможем открывать новые возможности и ускорять работу.

Чтобы узнать больше о работе в науке, посетите наш веб-сайт или подпишитесь на нас в Twitter. Чтобы узнать больше о нашей технологической команде, подписывайтесь на технологический блог CZI. Чтобы оставаться в курсе возможностей финансирования, подпишитесь на нашу рассылку. И вы всегда можете связаться с нами по адресу science@chanzuckerberg.com.

О, я упоминал, что мы ищем сотрудников?

Корнелия Баргманн, всемирно признанный нейробиолог и генетик, руководит нашей научной работой. Доктор Баргманн также является руководителем Лаборатории нейронных схем и поведения Лулу и Энтони Вэнга и профессор в Университете Рокфеллера Торстена Нильса Визеля в Нью-Йорке. Доктор Баргманн является членом Национальной академии наук и Американского философского общества. Она получила премию Кавли в 2012 году в области нейробиологии и премию за прорыв в медико-биологической отрасли в 2013 году помимо многих других научных наград. Она также являлась сопредседателем в комитете Национального института здоровья, который ставил цели и стратегии для проекта Обамы, посвященному исследованию за счет продвижения инновационных нейротехнологий (BRAIN Initiative). Доктор Баргманн является бывшим исследователем медицинского института Ховарда Хьюза и имеет ученую степень в области биологии от Массачусетского технологического института.

Перевод: Диана Шеремьёва

---

Прием заявок в филтех-акселератор продлен до 27 сентября.

Тема: «Старение: технологические решения социальной проблемы» — как с помощью технологий решать социальные, экономические и культурные проблемы, связанные со старением человечества.