scifair_front
Breakthroughs in Bioscience
From NIH-Funded Basic Researchto Improved Health
IllinoisIllinois
scifair_INSIDE
NIHbuilding
National Institutes of Health (NIH)
Nation’s medical researchagency
Funds the science that leadsto medical advancement
Campus in Bethesda, MD –but most funding isdistributed to universityresearchers throughout theUnited States
Illinois received over $772M inNIH funding in FY2011
scifair_INSIDE
Red pipette
Research Is Critical to Illinois’ Economy
University of Illinois (UI) spends over $560M onscience and engineering research annually
In 2007, UI established the $75M Institute forGenomic Biology
Research parks associated with UI-Urbana andUI-Chicago together host more than 100 companies
UI has an annual economic impact of about $13B and supports154,000 in-state jobs
For every $1 of state investment, UI produces $17 of return
Chicago is the largest employer of high-tech workers in the US
about 29,000 life, social science and physical scientists
28,000+ engineers and 13,500+ engineering and sciencetechnicians
100,300+ computer and mathematical occupations
NIH funding to Northwestern increased 64.8% from 2001 to 2008
scifair_INSIDE
Blue 'scope & slide
NIH Grants SupportMany Programs in Illinois
UI Chicago received $20M and Northwestern received $30M toestablish two Clinical & Translational Science Award (CTSA)institutions, which form a national consortium to improve the waybiomedical research is conducted across the country
NIGMS awarded more than $15M to support the new ChicagoCenter for Systems Biology – one of only 10 such centers in the US
Scientists from the University of Chicago, Northwestern,and UI joined forces to establish the Chicago Tri-Institutional Center for Chemical Methods, with thesupport of a $9.2M grant from NIH
$4.7M in federal stimulus (ARRA) funds was used foran important Alzheimer’s study, examining cognitivedecline in older African-Americans at Rush UniversityMedical Center
scifair_INSIDE
NIH: Saving Lives Through Science
Current annual budget (FY2012) of around $30.6B
Greater than 80% distributed throughout the country
oAlmost 50,000 grants
oMore than 325,000 scientists at over 3,000 research sites
oHow much money is being spent in your local area?
Portfolio of basic, translational, and clinical research
NIH has been involved in nearly all the major medical &health related discoveries of the past fifty years
scifair_INSIDE
How NIH Makes Science Happen…
Most researchers working at local universities, hospitals, and researchinstitutions are dependent on federal support to fund their research, hirelab personnel, and train young scientists
Researchers write grant proposals to compete for funding
oMust explain why they think it’s a good idea, how they’re going to do theexperiments, and what impact it will have on science and medicine
Proposals are reviewed in a two-tier system
oPeer-reviewed by scientists to ensure highest quality science
oReviewed again for applicability to scientific or health priorities, by NIHofficials and other stakeholders, including public members
oNIH review system is the envy of the world!
Very competitive!
oOnly 1 in 4 proposals funded in the 2008 fiscal year
oLots of high quality research not being done for lack of funding
j0334336[1]
scifair_INSIDE
Basic Research: From Bench to Bedside
A portion of NIH funding goes to basic or fundamental research
Basic research is driven by interest in a scientific question
The main motivation is to expand knowledge andunderstanding
However, the insight into how the human body works andunderstanding of how diseases and disorders operate providesthe foundation for medical progress
"People cannot foresee the future well enough to predictwhat's going to develop from basic research. If we only didapplied research, we would still be making better spears."
Dr. George Smoot, Berkeley National Lab
j0305275[1]
j0310922[1]
scifair_INSIDE
What AboutMedical Breakthroughs?
Medical breakthroughs often come from unrelated areas ofscience or medicine
oResearch on cancer biology has led to drugs for heart disease,osteoporosis, and viral diseases like influenza, herpes & AIDS
oPhysicists studying the effects of magnets on atomic particlesmade the discovery that gave us magnetic resonance imagining(MRI)
It often takes years or decades of fundamental knowledge tosolve or find different pieces of the puzzle
This makes it difficult to predict where the nextbreakthrough will come from
oMakes it imperative to support a broad range of scientific research
oToo risky for the private sector, federal funding is critical forresearch
j0237411[1]
scifair_front
Evolution of Research toHealthcare
Some recent examples…
scifair_INSIDE
Cardiovascular Disease
Information on the biochemical structure and synthesisof cholesterol led to the development of statins, a class ofdrug used to lower cholesterol
Discoveries in basic kidney biology and an increasedunderstanding of the molecular regulation of bloodpressure converged with an unexpected finding involvingsnake venom to give us ACE inhibitors, one of our mosteffective hypertension medications
Research into the mechanism of how blood forms clots,together with the search to find a new cancer treatmentand the first commercial use of recombinanttechnologies, resulted in rt-PA, a clot-busting drug thatcan prevent death from heart attack or stroke
scifair_INSIDE
Results ofCardiovascular Disease Research
“Americans canexpect to live
an average of
four years longerdue to thereductions indeaths due tocardiovasculardisease, largelyas a result ofNIH research.”
CVD disease death rates(United States: 1900-2006)
CVD death rates
scifair_INSIDE
Future Directions…
Genome-wide associations studies (GWAS) areproviding unprecedented insight into the intricate rolegenetics plays in the development of heart disease andidentifying possible targets for novel drug therapies
Research on the effect of air pollution on blood vesselconstriction is helping scientists understand howenvironmental factors effect cardiovascular health
Innovative imaging systems are being developed toallow for simultaneous evaluation of electrical activityand metabolic properties in the heart, allowing for thestudy of the complex mechanisms which lead to suddencardiac arrest
scifair_INSIDE
HIV / AIDS
Fundamental knowledge of how viruses replicate gavescientists targets for therapy that led to the discovery of away to block replication, resulting in the development ofazidothymidine (AZT)
Increased understanding of how HIV operates at thecellular and molecular level identified more targets, andeventually led to the combination of drugs knows as the‘triple cocktail’
scifair_INSIDE
Results of HIV / AIDS Research
The number of cases has remained relatively stablewhile the number of deaths has decreased
AIDS has been transformed from an acute, fatalillness to a chronic, manageable condition
aids-diagnoses-deaths2
scifair_INSIDE
Future Directions…
Topical antimicrobial products, or microbicides, offer oneof the most promising avenues to primary prevention ofHIV transmission
A number of HIV vaccine clinical trials have begun, whichdepend on fundamental research of the human immuneresponse and on understanding of the way in which HIVinfects cells
Investigators have identified the existence of HIVreservoirs that persist despite antiretroviral therapy, andefforts are now being focused on understanding andeliminating these reservoirs
scifair_INSIDE
Cancer
The discovery that estrogen’s role in breast cancer, togetherwith basic research into the shape and characteristics of theestrogen receptor, gave us tamoxifen, which can reducebreast cancer incidence among women at risk by over 45%
The breakthrough finding that human papillomavirus(HPV) could cause cervical cancer led to a new vaccine thatNIH estimated could reduce cervical cancer incidence by asmuch as 90%
 While investigating the cellular machinery controlling cellgrowth, scientists found the 26S proteasome, the inhibitionof which is the power behind bortezomib – now used totreat patients with multiple myeloma
scifair_INSIDE
Results of Cancer Research
“Overall cancersurvival rates haveimprovedsignificantly, fromabout 50% in the1970’s to 66% inrecent years.  This isdue, in part, to bothearlier detection andadvances intreatment.”
cancer death rates
scifair_INSIDE
Future Directions…
Medical researchers have found certain antibodies that arepresent only in tumors and may enable early detection anddiagnosis of certain cancers
The Cancer Genome Atlas (TCGA), a project dedicated toaccelerating our understanding of cancer genetics, hasenabled deeper understanding of the most common form ofadult brain cancer, glioblastoma multiforme
By suppressing the action of a certain cellular receptor,CD47, researchers have developed a method to protecthealthy tissue from radiation therapy while makingcancerous cells more vulnerable
scifair_INSIDE
Infant Mortality
Research on the fundamental biology of lung functionenabled the discovery of surfactant, a protein crucial forsurvival of premature infants, and enabled a decrease in thenumber of infant deaths from respiratory distress from15,000 per year to less than 1,000 by 2002
The use of anti-virals to prevent mother-to-child HIVtransmission reduced the rate from 25% to nearly 1%
Studies on a metabolite of progesterone led to the findingthat injections of this compound, progesterone 17P, couldprevent pre-term delivery by as much as 30%, which isparticularly significant in African American women
scifair_INSIDE
Results of Researchon Infant Mortality
In less than acentury, infantmortality in theUnited Stateshas beenreduced by90%
This translatesto almost500,000babies savedper year
Figure 17 is a line graph showing trends in infant, neonatal, and postneonatal mortality rates, for 1950 through 2006.
scifair_INSIDE
Future Directions…
In order to better diagnose and treat congenital heartdefects, a leading cause of infant mortality, scientists aredeveloping new non-invasive imaging technologies forprenatal heart studies
Novel diagnostic techniques for amniotic fluid infection,a major risk factor for preterm birth, are beingdeveloped based on a recent finding that bacteria in theamniotic cavity can form biofilms (which makeinfections harder to detect)
scifair_INSIDE
Neural Prosthetics
The groundwork for neural prosthetics was laid by morethan a century’s worth of basic research by anatomists,biochemists, and electrophysiologists
The first cochlear implant was introduced in the 1970s;today, more than 23,000 adults and 15,000 children inthe U.S. owe their hearing to this device
The artificial retina is delicate enough not to damage theeye yet complex enough to provide visual input to thehuman brain; by 2011, the research team expects to startclinical testing on a version that enables reading andfacial recognition
scifair_INSIDE
Urgent Need for ProstheticsResearch and Development
Body armor saves lives, but provides little to noprotection for a soldier’s limbs
One of the major impairments seen in veteransreturning from Iraq and Afghanistan is amputations
Stansbury et al 2008 tables 1
scifair_INSIDE
Future Directions…
After amputation, the nervescontrolling the missing limbremain active
Scientists have developedsuperfine electrode arrays toconnect these nerves withprosthetic limbs
This will allow amputees tocontrol and sense theirprosthetics intuitively,making them feel more liketheir original limbs
arm
scifair_INSIDE
NIH-FundedDiscoveries in Illinois
First consistent chromosomal abnormalities linked tocancer, demonstrating that cancer is a genetic disease (UCHospitals)
Performed the first bone marrow transplant (UC Hospitals)
First use of hormone therapy to treat prostate cancer (UCHospitals)
First to demonstrate that women with polycystic ovarysyndrome (PCOS) are at markedly increased risk for type 2diabetes (Northwestern Feinberg School of Medicine)
Discovered for the first time in humans the presence of atoxic protein that is responsible for the devastating memoryloss found in individuals suffering from Alzheimer’s disease.(Northwestern)
MPj04074910000[1]
scifair_INSIDE
The Bottom Line…
People are living longer, healthier livesbecause of NIH funded medical research
What were once swiftly fatal illnesses havebecome treatable or manageable conditions
For those suffering from diseases that haveno current treatment or cure, medicalresearch provides hope
scifair_INSIDE
The Challenge…
NIH funding requires congressional support
Sustainable budget growth is needed to achieve thefull promise of medical research
Strong, outspoken champions for NIH in Congressand within the Administration are essential
Diminished investment in NIH = loss oftalented researchers = missed opportunities= delays in medical progress
j0149418[1]
j0149418[1]
scifair_INSIDE
Illinois’s Members of CongressNeed to Advocate for NIH Funding
Nothing should surpass improving our health as anational priority
Opportunities for discoveries that translate toimproved health for our citizens have never beengreater
Every increase in the NIH budget means additionalfunding for research in the state and new jobs
tr00683_[1]
j0349411[1]
scifair_INSIDE
We Need your Help:Working Together for NIH
Contact Senators Durbin and Burris, or theCongressional Representative for yourdistrict
Let them know that medical research isimportant to you and what a bargain it is
Write a letter to the newspaper and talk toyour friends
Help educate policymakers and neighborsabout the important work NIH is doing
Nothing is more important than our health
The National Institutes of Health (NIH)should be an American priority
scifair_INSIDE
Want to Know More?
Please visit opa.faseb.org