面向醫(yī)學(xué)前沿,揭示生命奧秘——二〇二四年世界科技發(fā)展回顧·生物醫(yī)學(xué)篇

2025-01-08 07:54:28 來源: 科技日報 點擊數(shù):

俄羅斯

Russia

完成全癌種疫苗測試

創(chuàng)新個性化治療模式

科技日報駐俄羅斯記者 董映璧

2024年,俄羅斯在生物技術(shù)領(lǐng)域取得多項進展,為治療腫瘤和傳染性疾病帶來新希望。

俄羅斯總統(tǒng)普京在2月14日的未來技術(shù)論壇上表示,俄科學(xué)家已接近研制出針對癌癥的新型疫苗和免疫調(diào)節(jié)藥物,并有望很快投入臨床使用。

俄羅斯加馬利流行病學(xué)和微生物學(xué)研究中心對一種具有革命性意義的全癌種防治疫苗完成首批測試。測試顯示,接種疫苗的小鼠在對抗黑色素瘤時表現(xiàn)出明顯效果。這一疫苗并不局限于黑色素瘤,還計劃擴展至肺癌、腎癌和胰腺癌等多種惡性腫瘤。其核心創(chuàng)新在于個性化治療模式:為每位患者量身定制疫苗,精準(zhǔn)識別并利用個體腫瘤的新抗原,同時通過因人而異的傳遞方式將疫苗導(dǎo)入體內(nèi)。

此外,俄聯(lián)邦生物醫(yī)藥署宣布,基于類似技術(shù)的結(jié)直腸癌疫苗已通過臨床前實驗,即將進入患者試用階段。這種疫苗針對高度侵襲性腫瘤,具有顯著的潛在療效。與此同時,俄羅斯科學(xué)家還在基于人工抗原技術(shù)研發(fā)艾滋病疫苗,并計劃在未來兩至三年內(nèi)實現(xiàn)關(guān)鍵突破,為全球公共健康貢獻力量。

英國

The UK

構(gòu)建最大古人類基因庫

罕見病診治帶來新希望

科技日報記者 劉霞

2024年,英國科學(xué)家在生物技術(shù)和醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域取得一系列重要成果,不僅深化了對疾病機制的理解,也為未來醫(yī)療發(fā)展開辟了新途徑。

在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究方面,劍橋大學(xué)等機構(gòu)創(chuàng)建了全球最大的古人類基因庫,為研究衰弱性疾病提供了全新的生物學(xué)視角。威康桑格研究所與澳大利亞紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)合作,創(chuàng)建了人類產(chǎn)前胚胎皮膚的首個單細(xì)胞與空間圖譜,為發(fā)育生物學(xué)研究提供了新工具。倫敦大學(xué)學(xué)院發(fā)現(xiàn)了205個與抑郁癥相關(guān)的新基因,這一突破為開發(fā)針對抑郁癥的新療法奠定了重要基礎(chǔ)。蘇格蘭癌癥研究所科學(xué)家首次證明了線粒體DNA突變與癌癥治療反應(yīng)的直接聯(lián)系,開辟了通過檢測線粒體DNA突變優(yōu)化免疫治療的新路徑。

在新型療法研發(fā)方面,劍橋大學(xué)首次利用CRISPR基因編輯技術(shù)對遺傳性血管性水腫患者進行治療試驗,結(jié)果顯示90%的患者幾乎完全康復(fù),為罕見炎癥疾病的治愈帶來了希望。此外,他們開發(fā)的一種新型疫苗技術(shù),在小鼠試驗中展現(xiàn)出針對未來冠狀病毒疫情的強大免疫防護能力,甚至可預(yù)防尚未被認(rèn)識的冠狀病毒。

在疾病診斷技術(shù)方面,倫敦瑪麗女王大學(xué)與劍橋大學(xué)的研究表明,利用“一滴血”即可預(yù)測超過60種疾病的風(fēng)險。牛津大學(xué)兩項研究發(fā)現(xiàn),血液中的某些蛋白質(zhì)能夠提前7年揭示癌癥風(fēng)險。

美國

The US

腦機接口成果頻現(xiàn)

基因組研究獲突破

科技日報記者 張佳欣

2024年,美國在腦機接口和異種移植領(lǐng)域有所突破。

在腦機接口領(lǐng)域,埃隆·馬斯克的“神經(jīng)連接”公司1月29日進行了首例腦機接口設(shè)備人體移植。萊斯大學(xué)開發(fā)出人類患者可用的最小植入式腦刺激器。加州理工學(xué)院開發(fā)出實時解碼人腦內(nèi)單詞的腦機接口設(shè)備,卡內(nèi)基梅隆大學(xué)成功整合聚焦超聲刺激技術(shù)實現(xiàn)雙向腦機接口功能,加州大學(xué)戴維斯分校開發(fā)出可將腦信號轉(zhuǎn)化為語音的新型腦機接口。

異種移植作為解決器官短缺問題的有效手段,也取得重要突破。3月21日,麻省總醫(yī)院首次成功將一個基因編輯豬腎移植到一位患者體內(nèi),標(biāo)志著異種移植領(lǐng)域的一個重要里程碑。4月24日,紐約大學(xué)朗格尼健康中心進行了首例機械心臟泵和基因編輯豬腎移植聯(lián)合手術(shù)。此外,密歇根大學(xué)醫(yī)學(xué)院使用常溫離體心臟灌注(NEHP)方法,使移植的豬心在體外存活超過24小時。

基因組學(xué)與進化研究也取得了顯著進展??茖W(xué)家們通過基因測序技術(shù),深入探索了生物多樣性和進化的奧秘。馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校發(fā)布了最廣泛靈長類動物大腦研究結(jié)果,為理解基因組學(xué)與進化間的關(guān)系提供了重要線索。同時,賓夕法尼亞州立大學(xué)和美國國家人類基因組研究所的合作研究,首次生成了非人靈長類動物的完整染色體序列,為物種多樣性和進化研究提供了寶貴數(shù)據(jù)。

在疫苗與免疫治療領(lǐng)域,加州大學(xué)河濱分校提出基于RNA的疫苗新策略,可有效對抗多種病毒株,對嬰兒和免疫功能低下者安全,顯示出普遍接種疫苗的巨大潛力。美國斯克里普斯研究所等團隊測試了一種基于N332-GT5三聚體(HIV病毒包膜的一個組成部分)的新型種系靶向策略的保護作用,還設(shè)計出一種新的納米顆粒免疫原,以增強針對生殖系的HIV疫苗。

法國

France

艾滋病防治獲得新路徑

心腦血管病治療有進展

科技日報駐法國記者 李宏策

過去一年,法國科學(xué)家在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域取得了一系列重要突破,為疾病的早期檢測、精準(zhǔn)治療和創(chuàng)新療法打開了新的大門。

在病毒與感染性疾病領(lǐng)域,巴斯德研究所的研究顯示,在HIV感染后4周內(nèi)實施抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療,不僅能在停止治療后長期控制病毒,還能強化免疫細(xì)胞發(fā)育,使其對病毒形成有效記憶。在病毒反彈期間,這些免疫細(xì)胞可以通過自身免疫反應(yīng)清除病毒。這一研究強調(diào)了早期檢測與及早治療的重要性,為HIV治療提供了一種新路徑。法國與瑞士科學(xué)家合作開發(fā)的芯片上的納米“光鑷”技術(shù),可捕獲、操縱并識別單個噬菌體。這項技術(shù)能快速區(qū)分不同類型的噬菌體,為抗擊耐藥性細(xì)菌感染提供了全新工具。

腫瘤與精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域的研究同樣取得了重要突破。古斯塔夫·魯西研究所提出將癌癥分類方式從傳統(tǒng)的基于器官(如乳腺癌、肺癌等)來劃分,轉(zhuǎn)變?yōu)榛谀[瘤分子特征來劃分。這種分類方式是邁向精準(zhǔn)腫瘤學(xué)的關(guān)鍵一步,有助于進一步揭示癌癥的生物學(xué)本質(zhì),并推動癌癥治療的變革。

在心血管與代謝疾病研究方面,法國科研團隊發(fā)現(xiàn)了一種血液標(biāo)記物,可有效預(yù)測Ⅱ型糖尿病患者罹患動脈粥樣硬化的風(fēng)險。這一發(fā)現(xiàn)為糖尿病患者的心血管疾病預(yù)防和管理提供了科學(xué)依據(jù),或?qū)O大改善相關(guān)治療策略。

在腦血管疾病方面,法國Acticor生物技術(shù)公司研發(fā)的新藥格倫佐西單抗顯著降低了卒中患者的死亡風(fēng)險,同時未增加出血的副作用。這一新療法為中風(fēng)患者提供了一種安全、高效的治療選擇,展現(xiàn)出極大的臨床應(yīng)用潛力。

德國

Germany

細(xì)胞療法助力癌癥診治

基因技術(shù)推動精準(zhǔn)醫(yī)療

科技日報駐德國記者 李山

2024年,基因與細(xì)胞治療成為德國科研的一大熱點。

柏林基因和細(xì)胞治療中心的建設(shè)標(biāo)志著德國在該領(lǐng)域的進一步布局??茖W(xué)家不斷探索利用CRISPR基因編輯技術(shù)治療遺傳性疾病和癌癥,并在干細(xì)胞療法方面取得突破——柏林夏里特醫(yī)學(xué)院報告了一例通過干細(xì)胞移植成功治療艾滋病的案例,展示了這一技術(shù)的巨大前景。

在癌癥研究和治療領(lǐng)域,德國提出了多種創(chuàng)新療法。例如,CAR-T細(xì)胞療法展現(xiàn)出對抗胰腺癌的潛力,同時通過阻止腫瘤細(xì)胞接觸銅離子的治療策略,為癌癥治療提供了全新思路。以拜恩泰科公司為代表的企業(yè)持續(xù)推動mRNA技術(shù)在癌癥治療中的應(yīng)用,其三款用于治療黑色素瘤等疾病的mRNA腫瘤疫苗在Ⅱ期試驗中取得良好進展,顯示出個性化腫瘤免疫治療的巨大潛力。

在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)方面,德國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了蛋白質(zhì)生物合成的質(zhì)量控制機制,揭示了染色體混亂對白血病耐受療法的影響,為靶向治療提供了新方向。同時,研究表明線粒體在炎癥中的作用,為治療炎癥性疾病開辟了全新途徑。此外,利用冷凍電子斷層掃描技術(shù),德國科學(xué)家闡明了大腦中突觸小泡分子的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié),進一步深化了對大腦回路組織和功能的理解。

mRNA技術(shù)仍是德國生物醫(yī)學(xué)的研究重點。科學(xué)家開發(fā)出新方法,可精確分析mRNA納米藥物的顆粒結(jié)構(gòu)及內(nèi)部RNA分子數(shù)量,同時發(fā)現(xiàn)了一種活性成分,可抑制mRNA脫腺苷酸化,延長藥物穩(wěn)定性,為提升mRNA藥物療效提供了新思路。

與此同時,德國在醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域表現(xiàn)突出。遠(yuǎn)程醫(yī)療平臺、可穿戴設(shè)備和移動醫(yī)療應(yīng)用的進步顯著提升了患者監(jiān)測和診療效率。人工智能技術(shù)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)成像分析、病情預(yù)測及輔助決策,進一步優(yōu)化了醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量。此外,機器人技術(shù)已融入外科手術(shù)和康復(fù)治療,助力精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展。

日本

Japan

開發(fā)無創(chuàng)診斷新技術(shù)

多疾病研究有新思路

科技日報駐日本記者 李揚

2024年,日本在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域取得了許多具有突破性意義的進展,涵蓋了從肝臟疾病到神經(jīng)退行性疾病的多方面研究。這些成就不僅深化了對疾病機制的理解,也為疾病的早期診斷、治療提供了新的方向。

在無創(chuàng)診斷領(lǐng)域,日本量子科學(xué)技術(shù)研究開發(fā)機構(gòu)開發(fā)出一種新型谷氨酰胺分子探針,利用正電子發(fā)射斷層掃描技術(shù)實現(xiàn)對非酒精性脂肪性肝炎的無創(chuàng)、實時監(jiān)測。這項技術(shù)克服了傳統(tǒng)肝活檢的侵入性缺點,為早期診斷及療效評估提供了一種更加安全、高效的解決方案。

在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域,日本分子科學(xué)研究所與名古屋大學(xué)的合作團隊在阿爾茨海默病的研究中取得了重要突破。通過高速原子力顯微鏡,研究人員發(fā)現(xiàn)β-淀粉樣蛋白(Aβ)纖維的生長呈現(xiàn)交替延伸與停止的獨特規(guī)律。這一發(fā)現(xiàn)揭示了Aβ纖維生長的關(guān)鍵機制,并指出特異性抗體能夠有效抑制Aβ纖維的延伸,為阿爾茨海默病的治療提供了新思路。

在慢性缺氧及炎癥反應(yīng)領(lǐng)域,東北大學(xué)研究團隊發(fā)現(xiàn)了一種新的氧感應(yīng)機制。在慢性缺氧條件下,活性化維生素B6的減少會導(dǎo)致巨噬細(xì)胞的炎癥反應(yīng)加劇。通過補充活性化維生素B6,研究人員能有效控制炎癥細(xì)胞的功能,從而為相關(guān)疾病的預(yù)防和治療開辟了新方向。

此外,在遺傳學(xué)研究方面,日本理化學(xué)研究所科學(xué)家成功制造出一種名為“動?!钡牡鞍踪|(zhì)復(fù)合體,這種復(fù)合體在細(xì)胞內(nèi)負(fù)責(zé)遺傳信息的傳遞。該成果不僅加深了對遺傳信息傳遞機制的理解,也為研究和治療不孕癥、癌癥等遺傳性疾病提供了新途徑。

韓國

South Korea

提出“尖端生物倡議”

創(chuàng)新心臟修復(fù)技術(shù)

科技日報駐韓國記者 薛嚴(yán)

2024年,韓國在生物技術(shù)領(lǐng)域迎來了重要的創(chuàng)新突破,特別是在數(shù)字生物學(xué)和可持續(xù)材料開發(fā)方面取得了顯著進展。

3月,韓國總統(tǒng)室宣布,計劃到2035年將國內(nèi)生物產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模提升至200萬億韓元,并將在數(shù)字生物領(lǐng)域加大研發(fā)投入。韓國政府明確表示,隨著全球各國競相培育尖端生物產(chǎn)業(yè),韓國也應(yīng)當(dāng)在這一充滿巨大潛力的市場中加速謀求發(fā)展。鑒于當(dāng)前的生物技術(shù)領(lǐng)域仍受到少數(shù)西方發(fā)達(dá)國家主導(dǎo),韓國政府認(rèn)為,結(jié)合人工智能和數(shù)字技術(shù)的尖端生物產(chǎn)業(yè)能為韓國提供更廣闊機遇。為此,韓國提出了“尖端生物倡議”。這一倡議主張通過收集和利用優(yōu)質(zhì)生物數(shù)據(jù),構(gòu)建一個高效的生物數(shù)據(jù)平臺,為科研人員提供更加精準(zhǔn)和有力的支持。

高麗大學(xué)研究團隊公布了一項創(chuàng)新技術(shù),將成纖維細(xì)胞(普通結(jié)締組織細(xì)胞)轉(zhuǎn)化為成熟的功能性誘導(dǎo)心肌細(xì)胞。他們的方法依賴于將成纖維細(xì)胞生長因子4(FGF4)與維生素C結(jié)合,這種配對可加速細(xì)胞成熟并增強其功能。這項研究在使用患者自己的細(xì)胞修復(fù)心臟方面邁出了重要一步。

南非

South Africa

建立疫苗技術(shù)轉(zhuǎn)讓中心

加大HIV研究治療力度

科技日報駐南非記者 馮志文

2024年,南非在疫苗生產(chǎn)和精準(zhǔn)醫(yī)療等領(lǐng)域加大投入。

南非鞏固了其作為非洲疫苗生產(chǎn)中心的地位。通過與世界衛(wèi)生組織合作,南非成功建立了mRNA疫苗技術(shù)轉(zhuǎn)讓中心,進一步提升了本國在疫苗生產(chǎn)方面的能力。這一舉措確保了非洲能夠在疫苗生產(chǎn)上實現(xiàn)自力更生,減少對外部供應(yīng)的依賴。本土公司繼續(xù)擴展新冠疫苗及其他疫苗的生產(chǎn)規(guī)模。特別是在開普敦建立的新工廠,計劃到2025年實現(xiàn)每年生產(chǎn)10億劑疫苗,為全球疫苗供應(yīng)提供了強有力保障。

在基因組醫(yī)學(xué)和精準(zhǔn)藥物開發(fā)方面,南非加大了對藥物基因組學(xué)和癌癥治療研究的投資,專注于基因與環(huán)境因素對健康的影響。特別是在HIV和肺結(jié)核等疾病的治療方面,南非通過研究特定地區(qū)的遺傳和環(huán)境背景,致力于開發(fā)更有效的治療方法。這些研究不僅為國內(nèi)病患帶來新的希望,也為全球疾病治療提供了重要的理論依據(jù)和實踐經(jīng)驗。

在傳染病防治方面,南非繼續(xù)在全球抗擊HIV的戰(zhàn)斗中處于前沿位置,擁有世界上最大的抗逆轉(zhuǎn)錄病毒計劃。政府不斷擴展結(jié)核病防治工作,采用創(chuàng)新的診斷和治療方法應(yīng)對耐藥性結(jié)核病的挑戰(zhàn)。南非這些舉措與聯(lián)合國“95-95-95 HIV目標(biāo)”和世界衛(wèi)生組織終止結(jié)核病的戰(zhàn)略相一致,展現(xiàn)了該國在全球公共衛(wèi)生領(lǐng)域的積極貢獻。

以色列

Israel

研制成功新型新冠疫苗

新法診斷早期神經(jīng)疾病

科技日報記者 胡定坤

2024年,以色列在疫苗研發(fā)和頑疾治療領(lǐng)域發(fā)力。

在疫苗研發(fā)方面,以色列特拉維夫大學(xué)與葡萄牙里斯本大學(xué)合作研制出一種新冠疫苗。這種疫苗通過鼻噴劑形式給藥,具有顯著的便利性。它可在常溫下保存和運輸,無需依賴?yán)鋬龉?yīng)鏈,這一突破有望為全球疫苗供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性提供新方案。

癌癥治療領(lǐng)域也取得了重要進展。特拉維夫大學(xué)研究人員使用Ly6a抗體治療小鼠癌癥,取得顯著效果,腫瘤明顯縮小。這一成果為癌癥免疫治療提供了新思路,可能為后續(xù)人類臨床應(yīng)用鋪平道路。

神經(jīng)系統(tǒng)疾病的早期診斷技術(shù)也有所突破。以色列、美國和意大利的聯(lián)合研究團隊開發(fā)了一種小型、防水、輕便、可穿戴傳感器,可用于早期評估使用者是否患有帕金森病、阿爾茨海默病等神經(jīng)系統(tǒng)疾病,為疾病的早期診斷和干預(yù)提供了新的技術(shù)支持。

此外,在胰腺癌治療領(lǐng)域,以色列舍巴醫(yī)療中心專家團隊研發(fā)了一種新型放射療法,使用高劑量X射線照射腹腔叢神經(jīng),顯著減輕胰腺癌引起的劇烈疼痛。這一療法已被納入美國治療胰腺癌的相關(guān)治療指南,為患者提供了更為有效的疼痛管理方案。

責(zé)任編輯:冷媚

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