Grand Challenges este o familie de inițiative care încurajează inovarea pentru a rezolva problemele cheie de sănătate și dezvoltare la nivel mondial. Fiecare inițiativă este un experiment în utilizarea provocărilor pentru a concentra inovația pe impact. Provocările individuale abordează unele dintre aceleași probleme, dar din perspective diferite.

premiate

Vaccinarea: imunizarea în ultimul kilometru

Aplicația EVaccination pentru a asigura vaccinarea fiecărui nou-născut prin intermediul unor oameni locali semi-alfabetizați instruiți, ca lucrători din sănătate comunitară (ASC) stimulați pentru a găsi, consilia și însoți noile mame la spitalele publice pentru vaccinare

Dezvoltarea screeningului de mare viteză pentru contraceptivele pe bază de col uterin

Leo Han de la Oregon Health and Science University din S.U.A. și colegii de la Universitatea din Carolina de Nord și Institutul Marsico Lung vor construi o platformă de descoperire a medicamentelor pe bază de hidratare pentru colul uterin pentru a examina bibliotecile de medicamente pentru contraceptivele non-hormonale de lungă durată care modifică hidratarea mucusului. Contraceptivele care îngroșează mucusul cervical pentru a bloca mișcarea spermei și astfel inhibă fertilitatea ar fi bine tolerate și pot proteja și împotriva agenților patogeni. Identificarea medicamentelor nehormonale care funcționează în acest mod este totuși dificilă din cauza lipsei unor sisteme relevante de cultură celulară pentru testarea cu randament ridicat. Anterior, au reprogramat condițional celulele endocervicale pentru a crește în cultură, păstrând în același timp caracteristici fiziologice relevante, cum ar fi reglarea hormonală și producția de mucus. Ei vor adapta această metodă pentru ecrane de mare viteză prin încorporarea microreologiei de urmărire pe bază de particule pentru a cuantifica hidratarea stratului de mucus produs de celulele care pot fi apoi utilizate pentru screening-ul bibliotecilor de medicamente.

Explorarea factorilor de risc ai rezultatelor negative asupra sănătății mamei și copilului folosind învățarea automată și alte abordări analitice avansate ale datelor

Combinarea mai multor seturi de date de la HBGDKi folosind instrumente ML pentru predicție, clasificare și descoperirea subiectului poate produce noi perspective pentru rezultatele negative la naștere și rezultatele intermediare de interes. Studiul se bazează pe un set de algoritmi de stratificare a riscului variabilelor epidemiologice, clinice și biochimice pentru diverse rezultate adverse cu aplicabilitate practică în programul de sănătate, iar setările clinice pot fi realizabile folosind instrumente ML. ML poate fi utilizat pentru a imputa în mod adecvat/lipsă valorile din seturile de date și combinați variabilele din mai multe seturi de date folosind algoritmi robusti de triangulare a datelor.

Tehnologie de mare viteză pentru a monitoriza dispersia antibioticelor de mediu și impactul acestora asupra RAM

Expunerea mediului la antibiotice este bine corelată cu RAM. Prezentul studiu propune dezvoltarea tehnicii de screening cu randament ridicat (HTS) a 125 de antibiotice din probe de mediu, cum ar fi apa (din râu, acvifere și surse alimentare, cum ar fi ouă și carne crudă). O nouă metodă in vitro va fi adoptată pentru a corela RAM cu nivelurile de mediu ale antibioticelor găsite în regiunea Delhi-NCR și pentru a obține niveluri sigure de antibiotice care ar trebui să fie permise în mediu.

Genetica infertilității

Seminarul Stephanie al Spitalului General din Massachusetts din S.U.A. va efectua studii genetice la scară largă, la om, pentru a identifica variantele genetice care influențează fertilitatea pentru dezvoltarea de noi contraceptive non-hormonale. La nivel global, multe femei nu folosesc contraceptive din motive care includ efecte secundare negative ale metodelor hormonale, ceea ce duce la o acceptabilitate slabă a metodei. Acest lucru duce la 88 de milioane de sarcini neintenționate pe an la nivel global. Pentru a identifica ținte medicamentoase pentru dezvoltarea unor contraceptive mai acceptabile, aceștia vor analiza secvențe de exome întregi și fenotipuri de la trei populații de pacienți existenți cu forme rare de infertilitate, cum ar fi insuficiența ovariană primară și o nouă cohortă cu infertilitate inexplicabilă. Acest lucru va dezvălui atât nucleotide unice, cât și variante structurale care stau la baza infertilității și, ulterior, căile moleculare asociate. Ei vor efectua, de asemenea, un studiu de asociere la scară largă la nivel de genom, utilizând peste 1,8 milioane de eșantioane din biobănci multi-etnice ale populației pentru a identifica variantele comune asociate cu trăsături de reproducere, care ar putea descoperi, de asemenea, gene noi implicate în infertilitate.

Descoperirea genetică și validarea in vivo a țintelor contraceptive de către AAV

Viviana Gradinaru de la California Institute of Technology din S.U.A. va efectua ecrane bazate pe imagistică, cu randament ridicat, utilizând vectori de livrare a virusului adeno-asociat (AAV) pentru a identifica rapid macromoleculele specifice ovarului, care sunt esențiale pentru fertilitate și ar putea fi utilizate pentru a dezvolta contraceptive non-hormonale. Aceștia vor compila o listă cuprinzătoare de macromolecule candidate la ovar, inclusiv ARN-uri și micropeptide, prin aplicarea algoritmilor de învățare automată și a analizelor structurale la seturile de date existente și, de asemenea, vor efectua Riboseq pe țesuturile ovariene de șoarece și uman pentru a identifica toate proteinele care sunt traduse. Aceștia vor testa apoi acești candidați prin dezvoltarea unei platforme de screening pentru pierderea funcției pe bază de celule ovocite și foliculare folosind AAV pentru a furniza în siguranță, în mod eficient și în mod specific construcțiile de macromoleculă care vizează celulele. Cei mai promițători candidați pe bază de AAV vor fi apoi testați direct în culturile de foliculi de șoarece și apoi in vivo pentru a identifica aceia care sunt critici pentru fertilitatea feminină și au efecte reversibile.

Nanocorpi pentru a bloca fuziunea spermatozoizilor-ouă

Jeffrey Lee, de la Universitatea din Toronto, în Canada, va proiecta anticorpi camelide cu un singur domeniu (nanocorpi) pentru a bloca interacțiunea dintre două proteine ​​exclusive spermei și ovulului care mediază fuziunea lor și astfel fertilizarea, ca contraceptive non-hormonale accesibile, cu mai puține părți efecte. Nanocorpii sunt proteine ​​de legare deosebit de specifice care fac terapeutice atractive datorită simplității lor suplimentare, stabilității și dimensiunii mai mici în comparație cu anticorpii, scăzând, de asemenea, costul producției lor. Ei fac ipoteza că dimensiunea lor mică este bine adaptată pentru a ajunge la locul legării spermatozoizilor și a ovulelor și a bloca această interacțiune. Pentru a genera nanocorpi specifici, ei vor imuniza alpaca sau lamele cu proteine ​​purificate de spermă și ouă și vor folosi afișarea fagilor și ELISA pentru a izola nanocorpii specifici antigenului. Acestea vor fi apoi testate pentru capacitatea lor de a bloca fuziunea spermatozoid-ou folosind teste biofizice, împerechere și modele FIV.

Riscul de naștere prematură la femeile gravide - Predicție folosind modele de învățare automată

Studiul propune cohortei femeilor însărcinate (Garbh-ini), un set de date longitudinal multidimensional conceput în mod special pentru a studia nașterea prematură. Studiul va aplica abordări de învățare automată bazate pe date pentru a dezvolta un model precis și clinic util pentru a prezice riscul nașterilor premature. Va folosi mai multe modele pentru clasificare, cu funcții obiective mai bune și penalități de clasificare greșită, care vor ajuta la o rată mai mare de predicții exacte și la reeșantionarea datelor pentru a evita prejudecățile care decurg din dezechilibrul clasei. Rezultatul principal va fi modelele dinamice de predicție care pot prezice, la diferite perioade de gestație, riscul PTB utilizând datele clinice, epidemiologice și imagistice.

Modele de contractare public-privat pentru servicii obstetricale în Africa de Sud

Tanya Doherty de la Consiliul de Cercetări Medicale din Africa de Sud va evalua diferite modele de contractare pentru asigurarea națională de sănătate, care a fost însărcinată cu furnizarea de servicii de sănătate universale achiziționate atât din sectoarele public, cât și din cel privat din Africa de Sud, pentru a se asigura că operațiile cezariene sunt efectuate numai adecvat și sigur. Provocările cheie sunt să se asigure că spitalele regionale și supraîncărcate sunt capabile să răspundă cerințelor de servicii pentru îngrijirea obstetrică și că practicile de îngrijire necorespunzătoare din sectorul privat, în special rata ridicată a cezarianei, nu se aplică întregii populații. Aceștia vor efectua studii de caz în patru spitale din districtele rurale și urbane pentru a evalua diferite modele de stabilire a prețurilor și de remunerare, cum ar fi o taxă globală, indiferent de modul de livrare a copiilor și contractarea practicienilor privați pentru zonele rurale, și să documenteze efectele acestora asupra ratelor și siguranței cezarianei. secțiuni și costuri generale.

Ținte contraceptive non-hormonale care blochează mecanismul ovulației

Darryl Russell de la Universitatea din Adelaide din Australia va folosi abordări genomice pentru a identifica căile moleculare care controlează ovulația pentru a dezvolta mai multe contraceptive non-hormonale cu mai puține efecte secundare. Pilula contraceptivă clasică pe bază de progestin perturbă ciclurile hormonale naturale; necesită o utilizare regulată pe termen lung; și provoacă o serie de efecte secundare dăunătoare. O abordare alternativă este un tratament acut care blochează direct ovulația - eliberarea ovocitului din ovar. Această echipă de cercetare a descoperit anterior roluri unice și specializate pentru receptorul de progesteron (PGR) în reglarea ovulației la un model de șoarece. Acestea vor caracteriza în continuare aceste mecanisme moleculare specializate în amonte și în aval de inducerea PGR în celulele granuloase, care se asociază cu ovocitul, cu accent pe cromatină și factori de transcripție pentru a identifica ținte medicamentoase unice care ar putea fi utilizate pentru a dezvolta un contraceptiv cu mai puține efecte secundare.