自1968年以来,国家眼科研究所(NEI)一直是指导和资助眼睛和远见研究的世界领导者,当时国会和总统林登·约翰逊(Lyndon Johnson)将其确立为国家卫生研究院(NIH)内的独立实体,以管理愿景中的国家努力科学。
1当前的年度NEI预算为8.35亿美元。现在,NEI在2021年发布了一项新的战略计划,该计划概述了我们未来5年内我们的指示和优先事项,并且是自2012年以来的第一个NEI战略计划。
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为什么我们需要新的NEI战略计划?由于在过去的几十年中,科学和计算的前所未有的进步发生了,我们正在迅速进入一个时代,在这个时代,知识发现不再受技术的限制,而只受创造力的限制。遗传学,分子诊断,信息技术和数据科学等模态为视觉研究社区提供了改善对疾病机制的理解的独特机会,从而导致了新颖的诊断和治疗工具。2019年持续的冠状病毒疾病(Covid-19)大流行证明了研究的投资价值,因为数十年来,由于科学研究的数十年,高效的疫苗是在非凡的速度开发的。
3同时,大流行揭露了许多潜在的健康差异,并强调了使整个人群都可以实现科学进步的重要性。由于研究,医疗保健,技术和公共卫生中的这种不断发展的景观,我们发现对NEI任务陈述进行修改至关重要,这是制定战略计划的一部分(
桌子)。这是自1968年成立以来NEI任务的首次修订,并开始:“国家眼科研究所的使命是消除视力丧失并通过视觉研究改善生活质量。”为了应对这些机遇和挑战,我们已经围绕着这项任务制定了新的战略计划。
我们任务的一个组成部分是推动创新的研究以了解眼睛和视觉系统,预防和治疗视力疾病,并为盲人或需要视力康复的人提供机会。NEI支持的研究如何提高眼保健实践?我可以立即根据自己的经验绘制两个例子。1997年7月,在我的眼科居住期开始时,我检查了一个婴儿,他的父母很担心,因为他没有正常跟踪物体。我最终诊断出Leber先天性症(LCA),需要告诉父母毁灭性的消息,即该疾病的自然发展意味着孩子会持续视力丧失,并且没有可用的医疗或外科手术干预措施来预防或阻止或进行防止。结果。但是现在,在2021年,当我和
RPE65- 相关的LCA,我可以告诉这个家庭,由于数十年的遗传学,疾病病理生理学和基因治疗的研究,都可以使用一种治疗方法。
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7同样,在2001年7月,当我开始从事小儿眼科的职业生涯时,我照顾了一个早产婴儿,他因严重的早产视网膜病变(ROP)而终生视力丧失。作为一名临床医生,非常困难的是,我可以做些什么来帮助患有盲目疾病的婴儿。现在,借助ROP的20年研究,我们可以使用激光和药理疗法更有效地治疗严重疾病。我们可以使用远程医疗为没有眼科医生的医院提供专业知识。我们可以实现使用人工智能更准确诊断的希望。而且,我们比以往任何时候都拥有更有效的视力康复技术。
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为什么这对NEI战略计划很重要?这些例子说明了持续的公共投资对研究和创新的影响,政府承诺进行长期探索,最终导致干预措施,从而防止或消除视力丧失。从学术角度来看,眼睛和视觉系统的研究很重要,因为它可能产生巨大,更广泛的影响。在国家眼科研究所(National Eye Institute),我们很荣幸能支持八名诺贝尔奖获得者的工作,从Hubel和Wiesel的基础大脑发展研究开始。许多其他开创性创新首先发生在视觉系统中,因为它是进行研究的可访问设置,然后可以将其推广到其他领域。例如,由于捕获眼部数据(例如视网膜图像)和定量临床结果指标,例如视力敏锐度和成像指标,视觉场一直处于人工智能革命的前沿。
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17结果,为检测糖尿病性视网膜病而创建了美国第一个美国食品药物管理局(FDA)批准的自主人工智能系统。
18由于类似的原因,包括针对性手术干预的可行性,在视觉系统中发生了创新的再生医学工作。遗传性疾病的第一个FDA批准的基因治疗针对视网膜变性,
7这是数十年来研究的高潮,始于鉴定突变
RPE65基因。
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在研究和临床实践中拥有创造性的思想家对于我们的未来至关重要。因此,我们任务的另一个组成部分是将最有才华和最多样化的劳动力招募到视觉领域,以帮助推动创新。年轻的研究人员有许多潜在的职业道路,可以通过具有广泛科学意义的工作来激发。作为一名初学者,我对计算神经科学感兴趣,并认为成为神经外科医生。然后,我花了几年的时间在一个研究兔视网膜的神经外科研究实验室工作,
19发现在视觉系统中正在进行神经信息处理中的创新工作,
20并决定成为眼科医生。如果我们能够传达可用的机会,许多其他年轻人将进入该领域。关于向更大社区传达更广泛的信息,我们需要激发公众和决策者了解视觉研究和视力健康的价值,以支持和放大NEI战略计划产生的研究。将此信息传达给较大社区的第一步之一就是让我们的社区充分拥抱它。
该战略计划如何旨在促进跨领域的合作?NEI的核心研究计划领域目前由解剖学和疾病组织:视网膜;角膜;镜头和白内障;青光眼和视神经病变;斜视,弱视和视觉处理;和视力康复(
如图。)。
21这些NEI核心区域与大多数眼科和验光部门的临床部门相吻合。在制定新的战略计划时,我们希望通过将方法学专业知识分层,以解决整个视觉系统的挑战并促进有希望的发现为临床护理和人群健康的目标,从而增强这些核心研究计划。为此,我们已经组织了围绕七个重点的横切领域的计划:遗传学,神经科学,免疫学,再生医学,数据科学,生活质量以及公共卫生和健康差异。这七个领域是类似于大多数大学基础科学课程的结构的研究轨迹。通过确定这些重点,我们旨在强调重要的观点和专业知识,以补充NEI现有的核心投资组合。他们将不取代现有的核心计划,而是强调跨学科方法可以将机械科学与临床应用联系起来的领域(请参阅
如图。)。
NEI战略计划旨在利用从基础科学开始的巨大潜力来推动可概括的创新。我们有机会通过策划数据库来建立与遗传研究的基础架构,以将遗传,成像,临床,临床,表观遗传学和社会决定因素联系起来,通过建立社区的标准数据表示模型,并领导生物医学领域,进入数据共享文化。
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23可以通过将系统神经生物学和行为的发现整合到感知模型中,或结合非人类灵长类动物和其他动物模型的见解来实现协同作用。改进的慢性免疫介导疾病的模型将允许研究正调节反应和负面调节反应,并研究了用于研究免疫衰老对疾病影响的新模型系统可能会产生眼部和更广泛的发现。眼部成像和基于细胞的治疗的创新将刺激涉及移植生存,组织整合,免疫抑制策略以及视觉功能结果的基础研究,这些研究还将支持其他领域,例如基因治疗,细胞重编程和基因编辑。
24人工智能和机器学习的进步正在为在大规模数据集中找到复杂的潜在关系创造了潜力。视觉领域为整合多种数据类型的算法开发的方法学创新提供了巨大的机会,从生物学到临床到社会和人群。
我们的NEI战略计划渴望支持好奇心驱动的科学,同时鼓励合作以促进调查结果的翻译。一系列平行的社论讨论了NEI战略计划的其他方面。
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28我们希望每个研究人员,临床医生和利益相关者小组成员都会审查该战略计划,
2认识并倡导视力研究的普遍意义,并考虑它们如何为最终有助于消除视力丧失和改善生活质量的创新做出贡献。