2013年世界科技發(fā)展回顧
發(fā)布時間:2014-01-03
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生物 醫(yī)學(xué)
美 國
遺傳學(xué)研究深入揭示、利用基因機(jī)制;細(xì)胞研究讓多種細(xì)胞互換“身份”;再生醫(yī)學(xué)造出多種器官組織。
田學(xué)科 (本報駐美國記者)在遺傳學(xué)研究領(lǐng)域,杜克大學(xué)模仿人體細(xì)胞內(nèi)復(fù)雜的基因調(diào)控過程,模擬出多種蛋白質(zhì)如何通過復(fù)雜相互作用調(diào)控一個基因。
斯坦福大學(xué)設(shè)計出一種由DNA和RNA制成的生物晶體管——轉(zhuǎn)錄器,可在活細(xì)胞中像晶體管一樣進(jìn)行計算和記錄,將計算帶入生物學(xué)活細(xì)胞領(lǐng)域;北卡羅來納大學(xué)也設(shè)計了一種基于DNA的“與”門,成功演示了如何在人體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行邏輯門操作,為在活細(xì)胞內(nèi)運(yùn)行復(fù)雜的計算鋪平了道路。
耶魯大學(xué)和哈佛大學(xué)合作,為一種細(xì)菌重新編寫了完整基因組編碼,提高了其抗病毒能力,第一次從根本上改變了遺傳密碼,可用于重新設(shè)計生物特性或擴(kuò)展生物功能。
華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院成功誘導(dǎo)細(xì)胞向光移動;加州大學(xué)圣地亞哥醫(yī)學(xué)院研發(fā)出一項新技術(shù)可確定DNA來源于母親還是父親;能源部聯(lián)合基因組研究所等單位改良了基因組組裝工藝流程,能生成長達(dá)數(shù)萬個核苷酸長度的讀取片段,且最終組裝序列準(zhǔn)確率大于99.999%;聯(lián)合基因組研究所對201種微生物和古生細(xì)菌細(xì)胞進(jìn)行了測序,發(fā)現(xiàn)微生物遠(yuǎn)比我們所知道的要豐富多樣,并揭示了不同物種間令人驚奇的關(guān)聯(lián)。
細(xì)胞研究方面,俄勒岡健康科學(xué)大學(xué)等成功將人類皮膚細(xì)胞重組為胚胎干細(xì)胞,可在體內(nèi)轉(zhuǎn)化成任何其他類型細(xì)胞。
斯克里普斯研究所找到了一種可將骨髓干細(xì)胞直接轉(zhuǎn)變成腦細(xì)胞的方法,激活單個受體就將骨髓細(xì)胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)細(xì)胞;凱斯西儲大學(xué)醫(yī)學(xué)院則將老鼠皮膚細(xì)胞直接變成了功能性腦細(xì)胞。反過來,哈佛大學(xué)研究證明了腦細(xì)胞也能“變身”,通過直接譜系重編程,把胼胝體投射神經(jīng)元轉(zhuǎn)變成類似的皮質(zhì)脊髓運(yùn)動神經(jīng)元。
桑福德-伯納姆醫(yī)學(xué)研究所等單位,用一位右室心肌病患者的皮膚細(xì)胞培育出心肌細(xì)胞,并在培養(yǎng)皿中誘導(dǎo)出心臟病模型,能再現(xiàn)該病發(fā)作時的主要特征。
匹茲堡大學(xué)首次用人體干細(xì)胞使老鼠心臟再次跳起來,有望使個性化的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS)用于器官移植。
西奈山醫(yī)院對18個誘導(dǎo)血液形成活動的遺傳因子進(jìn)行篩查,找到4個轉(zhuǎn)錄因子并加以正確組合,培育出了血管前體細(xì)胞及隨后的成纖維細(xì)胞,并造出類似人體造血干細(xì)胞的細(xì)胞。
先進(jìn)細(xì)胞科技公司用人類胚胎干細(xì)胞治療一種常見失明,將一名幾乎失明患者視力提高到0.5;加州大學(xué)舊金山分??茖W(xué)家向小鼠大腦海馬區(qū)移植內(nèi)側(cè)神經(jīng)嵴細(xì)胞,成功控制了小鼠癲癇發(fā)作。
再生醫(yī)學(xué)方面, 馬薩諸塞州總醫(yī)院科學(xué)家培育出一個腎臟,在小鼠實(shí)驗中能成功過濾血液、產(chǎn)生尿液;此外,他們還用牛和羊身上提取的活組織培育出了人造耳。
紐約干細(xì)胞基金會研究所首次用人體皮膚細(xì)胞制造出了性能穩(wěn)定的骨頭替代品,有望為骨損傷患者提供個性化、無排斥的骨移植物。
此外,科學(xué)家還首次發(fā)現(xiàn)一種嵌在人體基因組內(nèi)的生物鐘,能精確測出各種人體器官、組織和細(xì)胞型的“年齡”。他們還通過降低單個基因的表達(dá),讓一群實(shí)驗鼠平均壽命延長了20%。
在腦科學(xué)研究中,麻省理工學(xué)院科學(xué)家成功為小鼠大腦植入虛假記憶。他們運(yùn)用已有方法,人為激活小鼠大腦中一個特定記憶,同時給予新刺激,使兩者聯(lián)系在一起轉(zhuǎn)化成一個新記憶。
南加州大學(xué)科學(xué)家演示了一種“記憶假體”,并表示這種“記憶假體”已步入人體測試階段,15名患有癲癇病的志愿者正在接受這種植入設(shè)備的測試。
得克薩斯大學(xué)研究人員結(jié)合模型預(yù)測和腦細(xì)胞訓(xùn)練,使模擬記憶功能減退的海蝸牛神經(jīng)元的連接恢復(fù)到近乎正常水平。
美國華盛頓大學(xué)科學(xué)家進(jìn)行人類腦對腦接口實(shí)驗首獲成功,可發(fā)送腦信號遙控同伴做簡單運(yùn)動。
藥物研究方面,馬里蘭州疫苗研究中心研發(fā)“萬能”流感疫苗成效顯著,實(shí)驗鼠接種新疫苗后產(chǎn)生的抗體水平是傳統(tǒng)疫苗的34倍,在雪貂實(shí)驗中也達(dá)到10倍。
中美科學(xué)家合作,讓蚊子感染一種特殊細(xì)菌“沃爾巴克氏體”,從而擁有抵抗瘧疾等疾病的能力,并能傳給后代。
麻省理工學(xué)院研究人員找到了一種新毒素,能夠通過阻斷DNA復(fù)制來抑制細(xì)菌生長,為開發(fā)下一代抗生素奠定了基礎(chǔ)。
加州大學(xué)圣地亞哥分校從海洋微生物中提取出“炭疽毒素”,能有效殺滅耐抗生素極強(qiáng)的細(xì)菌,如炭疽和超級病菌MRSA。此外,該校研究人員還開發(fā)出一種包覆有紅細(xì)胞膜的納米粒子,可中和包括耐抗生素菌在內(nèi)的許多細(xì)菌產(chǎn)生的毒素,成為治療耐藥菌的有效工具。
密蘇里大學(xué)研究人員開發(fā)出一種放射性納米粒子,能將癌癥患者身體任何地方的淋巴癌細(xì)胞作為攻擊靶子,且不會附著和破壞健康細(xì)胞。
杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院找到60個“阿司匹林響應(yīng)標(biāo)記”基因,并可驗血檢測阿司匹林對患者是否有效,還可預(yù)測、預(yù)報心臟病發(fā)作的風(fēng)險。
在艾滋病與腫瘤學(xué)研究方面,約翰霍普金斯兒童中心、密西西比大學(xué)醫(yī)學(xué)中心和麻省大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員首次實(shí)現(xiàn)了對一名感染艾滋病病毒(HIV)嬰兒的“功能性治愈”。
HIV抗體療法動物實(shí)驗獲突破,有望與目前抗逆轉(zhuǎn)病毒療法結(jié)合,有效對付HIV??茖W(xué)家從艾滋病人體內(nèi)分離出三種強(qiáng)效廣譜的HIV抗體,能使恒河猴體內(nèi)SHIV的濃度急劇下降。
費(fèi)城兒童醫(yī)院科學(xué)家用一種蛋白質(zhì)調(diào)節(jié)關(guān)鍵免疫細(xì)胞功能,從而安全控制腫瘤生長,證明了通過調(diào)節(jié)免疫機(jī)能來控制腫瘤生長的可行性。
佛羅里達(dá)國際大學(xué)研發(fā)出一種磁電納米粒子,可釋放抗HIV藥物活化型三磷酸體,實(shí)驗中的治療效果甚為理想。
英 國
腦科學(xué)研究有新成果,合成生物學(xué)受重視,干細(xì)胞、基因研究成果為病患帶來曙光,體外受精技術(shù)領(lǐng)跑世界。
劉海英 (本報駐英國記者)2013年初,歐盟宣布將人腦工程列入“未來和新興技術(shù)旗艦項目”,意味著腦科學(xué)將成為未來研究熱點(diǎn)。科學(xué)家在人腦研究方面取得多項成果:布里斯托大學(xué)研究人員研究確認(rèn)了調(diào)控記憶開關(guān)的關(guān)鍵分子;牛津大學(xué)和倫敦大學(xué)學(xué)院科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)腦部微電擊可提高大腦運(yùn)算能力;英、德和奧等國研究人員用人類多能干細(xì)胞在試管中培育出模擬人腦組織。這一系列研究成果有助于科學(xué)家了解人腦之謎,開發(fā)出治療大腦疾病的新方法。
合成生物學(xué)方面,帝國理工學(xué)院科學(xué)家開發(fā)出可將微生物工廠生物組件的制作時間從原來的2天縮短為6個小時的新方法;布里斯托大學(xué)科學(xué)家開發(fā)出合成生物學(xué)“納米籠”技術(shù),在化學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域擁有廣泛應(yīng)用前景。
干細(xì)胞研究方面,愛丁堡大學(xué)科學(xué)家成績突出。年初,他們發(fā)現(xiàn)麻風(fēng)病細(xì)菌可將成熟細(xì)胞轉(zhuǎn)化為干細(xì)胞;隨后,他們革新了干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù),用水溶性凝膠作為支撐干細(xì)胞生長的微型支架;5月,他們發(fā)現(xiàn)Oct4蛋白可助胚胎干細(xì)胞自我更新。
其他研究機(jī)構(gòu)也不斷有新成果:赫瑞瓦特大學(xué)科學(xué)家首次將人類胚胎干細(xì)胞用于三維打?。桓窭垢绱髮W(xué)研究人員宣布,首個干細(xì)胞治療中風(fēng)試驗初見成效,部分患者病情有所緩解;倫敦大學(xué)科學(xué)家使用實(shí)驗鼠胚胎干細(xì)胞,首次培育出眼部感光細(xì)胞。
基因研究方面,首次在人類活體細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)四螺旋DNA結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)可為未來的個性化治療提供靶標(biāo);新發(fā)現(xiàn)了24種與近視相關(guān)基因;通過CCND1基因缺陷的研究證明基因缺陷具有多米諾骨牌效應(yīng);發(fā)現(xiàn)可抑制HIV擴(kuò)散的新基因MX2;證明南亞人色素沉著多樣性相關(guān)基因——SLC24A5基因變異模式會受到社會選擇差異影響。
英國在試管嬰兒領(lǐng)域的研究依然領(lǐng)先世界。4月,“試管嬰兒之父”羅伯特·愛德華茲病逝。英國民眾支持“一父兩母”三人遺傳物質(zhì)的人工授精技術(shù),英國政府也在6月稱支持這一技術(shù)。7月,首次將全基因組篩查技術(shù)應(yīng)用于篩查由體外受精獲得的胚胎是否存在染色體異常,英國首例接受全基因組篩查的試管嬰兒也隨之誕生。
法 國
加強(qiáng)分子生物技術(shù)研究,揭示生物基本結(jié)構(gòu)與活動機(jī)制,注重成果在醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域的應(yīng)用轉(zhuǎn)化。
李宏策 (本報駐法國記者)法國一支科研團(tuán)隊揭示了趨磁細(xì)菌體內(nèi)MamP蛋白主導(dǎo)合成磁小體的機(jī)制及其結(jié)構(gòu)特征,使人們對“生物礦化”有了進(jìn)一步理解,有望將這一機(jī)制用于醫(yī)學(xué)和污水處理等方面。
法國科研人員通過對長囊水云的研究,發(fā)現(xiàn)了利用酶合成鼠尾藻多酚的新機(jī)制及其關(guān)鍵步驟,大大簡化了商業(yè)制備鼠尾藻多酚的生產(chǎn)過程。鼠尾藻多酚是海洋褐藻所特有的一種酚類化合物,可用于生產(chǎn)各類化妝品,并能夠預(yù)防和治療癌癥、心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病及消除炎癥。
巴斯德研究院發(fā)現(xiàn),一種被稱作嗜中性粒細(xì)胞的免疫細(xì)胞在癌癥免疫治療過程中起主導(dǎo)作用,而非此前認(rèn)為的自然殺傷細(xì)胞和巨噬細(xì)胞,有助于促進(jìn)癌癥免疫療法的優(yōu)化與發(fā)展;他們還首次在原子尺度上探明了乙醇,即飲料中酒精對中樞神經(jīng)系統(tǒng)受體的影響,有助于開發(fā)拮抗劑化合物來緩解酒精對大腦的影響。
圖盧茲普爾潘病理生理研究中心發(fā)現(xiàn),人類母胎中的某些免疫細(xì)胞可以阻止病毒感染胎兒,為治療先天性巨細(xì)胞病毒感染癥等遺傳疾病開辟了新的治療途徑。
德 國
深化疾病病理研究,傳染病、癌癥和老年癡呆癥治療方面獲多項進(jìn)展,個性化醫(yī)療研究得到推進(jìn)。
李山 (本報駐德國記者)傳染病方面,德國靈長類動物研究中心發(fā)現(xiàn)了一種蛋白酶有助于MERS冠狀病毒的感染。亥姆霍茲感染研究中心在8種代表Ⅱ型CRISPR-Cas的菌株中研究了雙鏈RNA:Cas9的多樣性和互換性。
癌癥研究方面,蒂賓根大學(xué)發(fā)現(xiàn),聯(lián)合使用γ-干擾素和腫瘤壞死因子可以完全抑制腫瘤細(xì)胞生長。海德堡大學(xué)等發(fā)現(xiàn)一種具有抗癌性能的細(xì)胞核內(nèi)蛋白質(zhì)Nup98,可使細(xì)胞內(nèi)的P53不過早出現(xiàn)分解。保羅-艾爾利希研究所發(fā)現(xiàn)經(jīng)過基因改造的麻疹病毒可有效控制多種實(shí)驗動物體內(nèi)的腫瘤。馬克斯普朗克神經(jīng)科學(xué)研究所發(fā)現(xiàn)血管內(nèi)皮生長因子也直接作用于產(chǎn)生該因子的腫瘤細(xì)胞。
老年癡呆癥研究方面,慕尼黑大學(xué)等發(fā)現(xiàn)有效物質(zhì)Anle138b能有效抑制損害腦細(xì)胞的蛋白質(zhì)集聚,明顯減緩帕金森病癥狀的發(fā)展。馬克斯普朗克分子生物醫(yī)學(xué)所等通過“基因手術(shù)”成功對實(shí)驗室培養(yǎng)的帕金森患者病變細(xì)胞基因缺陷進(jìn)行了糾正。馬克斯普朗克老年生物學(xué)研究所發(fā)現(xiàn)衰老還受到從母體獲得的遺傳信息線粒體DNA的直接影響。德國柏林自由大學(xué)等研究發(fā)現(xiàn),與年齡有關(guān)的記憶能力下降可通過天然物質(zhì)亞精胺來阻止。
新療法方面,萊比錫大學(xué)提取毛囊外毛鞘干細(xì)胞培養(yǎng)黑素細(xì)胞,開發(fā)出治療白癜風(fēng)的自體細(xì)胞療法。蒂賓根大學(xué)在實(shí)驗室培養(yǎng)的椎間盤細(xì)胞中嵌入智能生物材料,再注射到患者椎間盤中,開發(fā)出椎間盤疾病治療新策略;他們還發(fā)明了一種微型芯片,植入眼球后方可幫助一種失明患者恢復(fù)部分視力。柏林自由大學(xué)等通過應(yīng)用糖蛋白生成的鼠疫抗體,研發(fā)一種簡單、便宜又可靠的檢測鼠疫病菌的方法。
此外,亥姆霍茲糖尿病和肥胖研究所等發(fā)現(xiàn)分子受體GPR83不僅參與體重調(diào)控,而且在能量代謝調(diào)控中發(fā)揮決定性作用。夏洛特柏林大學(xué)醫(yī)學(xué)院揭示了一個關(guān)鍵的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),闡明了與受體的互動由一種抑制蛋白來激活的分子機(jī)制。萊布尼茲波羅的海研究所在波羅的海中心深處發(fā)現(xiàn)了至今未知、代號SUP05的細(xì)菌對缺氧環(huán)境下形成的高毒性硫化物具有專一分解能力。
德國參與的國際合作團(tuán)隊也有突出貢獻(xiàn),一個團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了9個基因區(qū)域與原發(fā)性硬化性膽管炎(PSC)的聯(lián)系;另一個團(tuán)隊則發(fā)布了一張人類功能性遺傳變異的綜合圖譜,提供了有史以來RNA水平上最大的人類基因組與基因活性數(shù)據(jù)集。
俄羅斯
納米疫苗研制工作取得重大進(jìn)展。
張浩 (本報駐俄羅斯記者)2013年,俄羅斯納米疫苗研制工作取得重大進(jìn)展。根據(jù)俄聯(lián)邦生物醫(yī)學(xué)署發(fā)布的信息,俄羅斯科學(xué)家研制的三種最新納米疫苗已進(jìn)入臨床前試驗階段,這三種疫苗分別為抗結(jié)核桿菌、艾滋病和癌細(xì)胞(針對個別幾種癌細(xì)胞有效)疫苗。目前,世界上的所有實(shí)際應(yīng)用的疫苗大都采用病毒活體或者“病毒體滅活”方式,而俄研制的這三種疫苗是利用病原體的RNA,通過醫(yī)學(xué)與納米技術(shù)的結(jié)合,制備出納米疫苗。其中的抗艾滋病疫苗已經(jīng)處于第二期臨床前試驗階段,且顯示出了很高的有效性。
2013年,來自俄羅斯科學(xué)院生物有機(jī)化學(xué)研究所、美國哈佛醫(yī)學(xué)院、瑞士洛桑理工學(xué)院的科學(xué)家團(tuán)隊對細(xì)菌的進(jìn)攻機(jī)制進(jìn)行了研究,揭示了在同一環(huán)境下,不同細(xì)菌會為了各自的生存而互相攻擊。這一發(fā)現(xiàn)將有可能幫助人類找到破壞細(xì)菌進(jìn)攻系統(tǒng)的簡易方法,從而有助于研制用于治療細(xì)菌性腦膜炎、肺炎、布氏桿菌病、鼠疫等嚴(yán)重傳染性的新一代藥物。
加拿大
合作研發(fā)出新型抗癌特效藥;成功制作首個超高精度三維腦圖像;揭示大腦可塑性形成機(jī)制;提出確定分子手性新方法。
馮衛(wèi)東 (本報駐加拿大記者)加拿大瑪嘉烈癌癥中心和美國加州大學(xué)共同研發(fā)出一款癌癥特效藥Sharpshooter,該藥物已在實(shí)驗室中證明對乳腺癌、卵巢癌、結(jié)腸癌、肺癌、膠質(zhì)母細(xì)胞癌、黑色素瘤、胰腺癌和前列腺癌等廣譜癌癥具有有效抑制作用。研究以標(biāo)靶酵素PLK4為對象,這種酵素被廣泛認(rèn)為在細(xì)胞(特別是癌細(xì)胞)分裂中起著重要作用。這一特效藥的發(fā)現(xiàn),被認(rèn)為是當(dāng)今治療乳腺癌的最重要發(fā)現(xiàn)。
包括加拿大麥吉爾大學(xué)在內(nèi)的科學(xué)家成功研制出在細(xì)胞水平上的人類大腦3D圖譜,以20微米的尺度展現(xiàn)了人類大腦的情況,被譽(yù)為神經(jīng)科學(xué)發(fā)展的里程碑。
蒙特利爾神經(jīng)學(xué)研究所及其附屬醫(yī)院和麥吉爾大學(xué)發(fā)現(xiàn),神經(jīng)細(xì)胞具有一種特殊的“預(yù)組裝技術(shù)”,可促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞連接(突觸)處的蛋白制造,從而讓大腦迅速形成記憶和塑化。此一研究結(jié)果揭示了突觸可塑性的新機(jī)制,了解其中的路徑有助于為神經(jīng)發(fā)育疾病的治療提供新靶點(diǎn)。
麥吉爾大學(xué)科學(xué)家成功結(jié)晶出一個RNA短序列——poly(rA)11,并利用加拿大光源(CLS)和康奈爾高能同步加速器收集到的數(shù)據(jù)證實(shí)了poly(rA)雙螺旋假說。這一成果有助于推動合成生物學(xué)的發(fā)展。
一隊來自加拿大、德國和瑞士的研究人員為確定分子手性這個具有150年歷史的古老難題提出了一個新的解決方案,未來藥物將可按照只存在所需手性分子的方式來生產(chǎn),如此患者就可減少服用劑量,避免副作用。
加拿大研究人員確定了和心臟功能相關(guān)的最優(yōu)結(jié)構(gòu)和細(xì)胞比例,并由此首次設(shè)計出成活的、心律失常的三維心臟組織,可將這些組織微縮成人類心臟微組織,用于測量正常及病變?nèi)祟愋呐K對藥物的反應(yīng)。
不列顛哥倫比亞省癌癥研究機(jī)構(gòu)開發(fā)的一種前列腺癌新藥即將投入臨床試驗,為癌癥患者帶來新的希望。該團(tuán)隊開發(fā)EPI-001的過程中采用了新方法,鑒別出N-末端即蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的反端區(qū)域才是真正的“病灶”,而不是像其他科學(xué)家那樣專注雄性荷爾蒙受體蛋白。
瑪嘉烈醫(yī)院癌癥中心的臨床研究人員發(fā)現(xiàn),未成熟祖細(xì)胞的耐藥性是導(dǎo)致多發(fā)性骨髓瘤復(fù)發(fā)的根本原因。此項發(fā)現(xiàn)為治愈多發(fā)性骨髓瘤指明了一條新途徑,那就是同時將祖細(xì)胞和漿細(xì)胞作為治療靶標(biāo)。
加拿大食品檢驗局聯(lián)合非營利組織“加拿大基因組”、阿爾伯塔創(chuàng)新生物解決方案公司,提出一項旨在保護(hù)消費(fèi)者免受李斯特菌侵?jǐn)_的新研究項目。
多倫多大學(xué)研究人員首次繪制出了ABC運(yùn)轉(zhuǎn)蛋白的細(xì)胞“路線圖”,揭示了它們與細(xì)胞中其他重要蛋白的相互作用,有助于人們進(jìn)一步理解與疾病相關(guān)的蛋白質(zhì)之間的互動機(jī)制,為癌癥、囊性纖維化及其他多種病癥帶來更好療法。
麥吉爾大學(xué)和卡爾加里大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)癌癥能夠通過劫持白細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)散。這一發(fā)現(xiàn)是人類在認(rèn)識癌細(xì)胞擴(kuò)散方面的一個突破性進(jìn)展,有助于醫(yī)療人員更有效地診斷和治療癌癥。
麥克馬斯特大學(xué)利用一種基因改良過的感冒病毒制造出新型結(jié)核病疫苗,可幫助對抗引起肺結(jié)核的結(jié)核桿菌。在接種卡介苗后使用,可提高卡介苗功效。
韓 國
韓國未來創(chuàng)造科學(xué)部提出生物醫(yī)療技術(shù)項目,向相關(guān)研究機(jī)構(gòu)提供政策和資金支持。
薛嚴(yán) (本報駐韓國記者)韓國科學(xué)技術(shù)院(KAIST)研究人員成功開發(fā)出利用大腸桿菌生產(chǎn)治療憂郁癥和癡呆所需物質(zhì)——酪氨酸的新方法。該研究組用核糖核酸(RNA)技術(shù)插入制造酪氨酸所需的基因(去除妨礙生產(chǎn)的基因)培養(yǎng)大腸桿菌。培養(yǎng)大腸桿菌的器具每升生產(chǎn)出了21.9克酪氨酸和12.6克尸胺(聚酰胺纖維,尼龍的原料),比現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)量多出了30%。
韓國全南大學(xué)和生命工學(xué)研究院研究人員發(fā)現(xiàn)了在酒精性肝損壞過程中發(fā)揮核心作用的蛋白質(zhì)和可以抑制這種蛋白質(zhì)的物質(zhì),為研發(fā)治療酒精性肝損壞的藥物帶來了希望。
9月,韓國未來創(chuàng)造科學(xué)部表示,朝鮮大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究人員發(fā)現(xiàn)了可以導(dǎo)致大腸癌產(chǎn)生和轉(zhuǎn)移的蛋白質(zhì)APEX1。APEX1在細(xì)胞內(nèi)可以通過調(diào)整多種基因而導(dǎo)致多種生命現(xiàn)象。動物實(shí)驗顯示APEX1和腫瘤發(fā)生有著密切的關(guān)系。利用這一關(guān)系有助于預(yù)測大腸癌細(xì)胞的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)移,抑制大腸癌細(xì)胞的增殖。
以色列
腦科學(xué)研究精彩紛呈,干細(xì)胞研究成果豐碩,一批基于生物材料技術(shù)的醫(yī)療設(shè)備出現(xiàn)。
馮志文 (本報駐以色列記者)以色列紅利生物集團(tuán)有限公司開始建設(shè)世界上第一個生產(chǎn)再生骨的工廠,包括骨移植中心、研發(fā)中心及一個總部和管理中心。
洞察力技術(shù)公司(InSightec)研制出不用在頭顱上開洞就能實(shí)施神經(jīng)外科手術(shù)的設(shè)備?;贛RI掃描提供的準(zhǔn)確的腦部圖像,他們使用1000倍聚焦超聲波束可穿透完整頭骨并清除病灶。
以色列理工學(xué)院用人類胚胎干細(xì)胞創(chuàng)造出有自己血液供應(yīng)的心臟肌肉,可修復(fù)和替代因心臟病受損的心臟;該校還發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)可控制納米孔傳感器通道,改進(jìn)了使用固態(tài)納米孔的方法,使DNA測序更精確、成本低且超快速。
魏茲曼科學(xué)院分離出了能產(chǎn)生含有來自人體組織的“人源化”小鼠模型的多能干細(xì)胞。他們創(chuàng)造的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞可完全“復(fù)位”,為未來提升移植器官功能鋪平道路;他們還揭示了人腦小膠質(zhì)細(xì)胞的某些神秘特性,為治療老年癡呆癥、肌萎縮癥等腦健康疾病帶來光明。
特拉維夫大學(xué)科研人員通過收集鼻子中的活檢組織,從鼻內(nèi)神經(jīng)元來診斷早期精神分裂癥,提高了確診速度和準(zhǔn)確性。
美 國
遺傳學(xué)研究深入揭示、利用基因機(jī)制;細(xì)胞研究讓多種細(xì)胞互換“身份”;再生醫(yī)學(xué)造出多種器官組織。
田學(xué)科 (本報駐美國記者)在遺傳學(xué)研究領(lǐng)域,杜克大學(xué)模仿人體細(xì)胞內(nèi)復(fù)雜的基因調(diào)控過程,模擬出多種蛋白質(zhì)如何通過復(fù)雜相互作用調(diào)控一個基因。
斯坦福大學(xué)設(shè)計出一種由DNA和RNA制成的生物晶體管——轉(zhuǎn)錄器,可在活細(xì)胞中像晶體管一樣進(jìn)行計算和記錄,將計算帶入生物學(xué)活細(xì)胞領(lǐng)域;北卡羅來納大學(xué)也設(shè)計了一種基于DNA的“與”門,成功演示了如何在人體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行邏輯門操作,為在活細(xì)胞內(nèi)運(yùn)行復(fù)雜的計算鋪平了道路。
耶魯大學(xué)和哈佛大學(xué)合作,為一種細(xì)菌重新編寫了完整基因組編碼,提高了其抗病毒能力,第一次從根本上改變了遺傳密碼,可用于重新設(shè)計生物特性或擴(kuò)展生物功能。
華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院成功誘導(dǎo)細(xì)胞向光移動;加州大學(xué)圣地亞哥醫(yī)學(xué)院研發(fā)出一項新技術(shù)可確定DNA來源于母親還是父親;能源部聯(lián)合基因組研究所等單位改良了基因組組裝工藝流程,能生成長達(dá)數(shù)萬個核苷酸長度的讀取片段,且最終組裝序列準(zhǔn)確率大于99.999%;聯(lián)合基因組研究所對201種微生物和古生細(xì)菌細(xì)胞進(jìn)行了測序,發(fā)現(xiàn)微生物遠(yuǎn)比我們所知道的要豐富多樣,并揭示了不同物種間令人驚奇的關(guān)聯(lián)。
細(xì)胞研究方面,俄勒岡健康科學(xué)大學(xué)等成功將人類皮膚細(xì)胞重組為胚胎干細(xì)胞,可在體內(nèi)轉(zhuǎn)化成任何其他類型細(xì)胞。
斯克里普斯研究所找到了一種可將骨髓干細(xì)胞直接轉(zhuǎn)變成腦細(xì)胞的方法,激活單個受體就將骨髓細(xì)胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)細(xì)胞;凱斯西儲大學(xué)醫(yī)學(xué)院則將老鼠皮膚細(xì)胞直接變成了功能性腦細(xì)胞。反過來,哈佛大學(xué)研究證明了腦細(xì)胞也能“變身”,通過直接譜系重編程,把胼胝體投射神經(jīng)元轉(zhuǎn)變成類似的皮質(zhì)脊髓運(yùn)動神經(jīng)元。
桑福德-伯納姆醫(yī)學(xué)研究所等單位,用一位右室心肌病患者的皮膚細(xì)胞培育出心肌細(xì)胞,并在培養(yǎng)皿中誘導(dǎo)出心臟病模型,能再現(xiàn)該病發(fā)作時的主要特征。
匹茲堡大學(xué)首次用人體干細(xì)胞使老鼠心臟再次跳起來,有望使個性化的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS)用于器官移植。
西奈山醫(yī)院對18個誘導(dǎo)血液形成活動的遺傳因子進(jìn)行篩查,找到4個轉(zhuǎn)錄因子并加以正確組合,培育出了血管前體細(xì)胞及隨后的成纖維細(xì)胞,并造出類似人體造血干細(xì)胞的細(xì)胞。
先進(jìn)細(xì)胞科技公司用人類胚胎干細(xì)胞治療一種常見失明,將一名幾乎失明患者視力提高到0.5;加州大學(xué)舊金山分??茖W(xué)家向小鼠大腦海馬區(qū)移植內(nèi)側(cè)神經(jīng)嵴細(xì)胞,成功控制了小鼠癲癇發(fā)作。
再生醫(yī)學(xué)方面, 馬薩諸塞州總醫(yī)院科學(xué)家培育出一個腎臟,在小鼠實(shí)驗中能成功過濾血液、產(chǎn)生尿液;此外,他們還用牛和羊身上提取的活組織培育出了人造耳。
紐約干細(xì)胞基金會研究所首次用人體皮膚細(xì)胞制造出了性能穩(wěn)定的骨頭替代品,有望為骨損傷患者提供個性化、無排斥的骨移植物。
此外,科學(xué)家還首次發(fā)現(xiàn)一種嵌在人體基因組內(nèi)的生物鐘,能精確測出各種人體器官、組織和細(xì)胞型的“年齡”。他們還通過降低單個基因的表達(dá),讓一群實(shí)驗鼠平均壽命延長了20%。
在腦科學(xué)研究中,麻省理工學(xué)院科學(xué)家成功為小鼠大腦植入虛假記憶。他們運(yùn)用已有方法,人為激活小鼠大腦中一個特定記憶,同時給予新刺激,使兩者聯(lián)系在一起轉(zhuǎn)化成一個新記憶。
南加州大學(xué)科學(xué)家演示了一種“記憶假體”,并表示這種“記憶假體”已步入人體測試階段,15名患有癲癇病的志愿者正在接受這種植入設(shè)備的測試。
得克薩斯大學(xué)研究人員結(jié)合模型預(yù)測和腦細(xì)胞訓(xùn)練,使模擬記憶功能減退的海蝸牛神經(jīng)元的連接恢復(fù)到近乎正常水平。
美國華盛頓大學(xué)科學(xué)家進(jìn)行人類腦對腦接口實(shí)驗首獲成功,可發(fā)送腦信號遙控同伴做簡單運(yùn)動。
藥物研究方面,馬里蘭州疫苗研究中心研發(fā)“萬能”流感疫苗成效顯著,實(shí)驗鼠接種新疫苗后產(chǎn)生的抗體水平是傳統(tǒng)疫苗的34倍,在雪貂實(shí)驗中也達(dá)到10倍。
中美科學(xué)家合作,讓蚊子感染一種特殊細(xì)菌“沃爾巴克氏體”,從而擁有抵抗瘧疾等疾病的能力,并能傳給后代。
麻省理工學(xué)院研究人員找到了一種新毒素,能夠通過阻斷DNA復(fù)制來抑制細(xì)菌生長,為開發(fā)下一代抗生素奠定了基礎(chǔ)。
加州大學(xué)圣地亞哥分校從海洋微生物中提取出“炭疽毒素”,能有效殺滅耐抗生素極強(qiáng)的細(xì)菌,如炭疽和超級病菌MRSA。此外,該校研究人員還開發(fā)出一種包覆有紅細(xì)胞膜的納米粒子,可中和包括耐抗生素菌在內(nèi)的許多細(xì)菌產(chǎn)生的毒素,成為治療耐藥菌的有效工具。
密蘇里大學(xué)研究人員開發(fā)出一種放射性納米粒子,能將癌癥患者身體任何地方的淋巴癌細(xì)胞作為攻擊靶子,且不會附著和破壞健康細(xì)胞。
杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院找到60個“阿司匹林響應(yīng)標(biāo)記”基因,并可驗血檢測阿司匹林對患者是否有效,還可預(yù)測、預(yù)報心臟病發(fā)作的風(fēng)險。
在艾滋病與腫瘤學(xué)研究方面,約翰霍普金斯兒童中心、密西西比大學(xué)醫(yī)學(xué)中心和麻省大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員首次實(shí)現(xiàn)了對一名感染艾滋病病毒(HIV)嬰兒的“功能性治愈”。
HIV抗體療法動物實(shí)驗獲突破,有望與目前抗逆轉(zhuǎn)病毒療法結(jié)合,有效對付HIV??茖W(xué)家從艾滋病人體內(nèi)分離出三種強(qiáng)效廣譜的HIV抗體,能使恒河猴體內(nèi)SHIV的濃度急劇下降。
費(fèi)城兒童醫(yī)院科學(xué)家用一種蛋白質(zhì)調(diào)節(jié)關(guān)鍵免疫細(xì)胞功能,從而安全控制腫瘤生長,證明了通過調(diào)節(jié)免疫機(jī)能來控制腫瘤生長的可行性。
佛羅里達(dá)國際大學(xué)研發(fā)出一種磁電納米粒子,可釋放抗HIV藥物活化型三磷酸體,實(shí)驗中的治療效果甚為理想。
英 國
腦科學(xué)研究有新成果,合成生物學(xué)受重視,干細(xì)胞、基因研究成果為病患帶來曙光,體外受精技術(shù)領(lǐng)跑世界。
劉海英 (本報駐英國記者)2013年初,歐盟宣布將人腦工程列入“未來和新興技術(shù)旗艦項目”,意味著腦科學(xué)將成為未來研究熱點(diǎn)。科學(xué)家在人腦研究方面取得多項成果:布里斯托大學(xué)研究人員研究確認(rèn)了調(diào)控記憶開關(guān)的關(guān)鍵分子;牛津大學(xué)和倫敦大學(xué)學(xué)院科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)腦部微電擊可提高大腦運(yùn)算能力;英、德和奧等國研究人員用人類多能干細(xì)胞在試管中培育出模擬人腦組織。這一系列研究成果有助于科學(xué)家了解人腦之謎,開發(fā)出治療大腦疾病的新方法。
合成生物學(xué)方面,帝國理工學(xué)院科學(xué)家開發(fā)出可將微生物工廠生物組件的制作時間從原來的2天縮短為6個小時的新方法;布里斯托大學(xué)科學(xué)家開發(fā)出合成生物學(xué)“納米籠”技術(shù),在化學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域擁有廣泛應(yīng)用前景。
干細(xì)胞研究方面,愛丁堡大學(xué)科學(xué)家成績突出。年初,他們發(fā)現(xiàn)麻風(fēng)病細(xì)菌可將成熟細(xì)胞轉(zhuǎn)化為干細(xì)胞;隨后,他們革新了干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù),用水溶性凝膠作為支撐干細(xì)胞生長的微型支架;5月,他們發(fā)現(xiàn)Oct4蛋白可助胚胎干細(xì)胞自我更新。
其他研究機(jī)構(gòu)也不斷有新成果:赫瑞瓦特大學(xué)科學(xué)家首次將人類胚胎干細(xì)胞用于三維打?。桓窭垢绱髮W(xué)研究人員宣布,首個干細(xì)胞治療中風(fēng)試驗初見成效,部分患者病情有所緩解;倫敦大學(xué)科學(xué)家使用實(shí)驗鼠胚胎干細(xì)胞,首次培育出眼部感光細(xì)胞。
基因研究方面,首次在人類活體細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)四螺旋DNA結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)可為未來的個性化治療提供靶標(biāo);新發(fā)現(xiàn)了24種與近視相關(guān)基因;通過CCND1基因缺陷的研究證明基因缺陷具有多米諾骨牌效應(yīng);發(fā)現(xiàn)可抑制HIV擴(kuò)散的新基因MX2;證明南亞人色素沉著多樣性相關(guān)基因——SLC24A5基因變異模式會受到社會選擇差異影響。
英國在試管嬰兒領(lǐng)域的研究依然領(lǐng)先世界。4月,“試管嬰兒之父”羅伯特·愛德華茲病逝。英國民眾支持“一父兩母”三人遺傳物質(zhì)的人工授精技術(shù),英國政府也在6月稱支持這一技術(shù)。7月,首次將全基因組篩查技術(shù)應(yīng)用于篩查由體外受精獲得的胚胎是否存在染色體異常,英國首例接受全基因組篩查的試管嬰兒也隨之誕生。
法 國
加強(qiáng)分子生物技術(shù)研究,揭示生物基本結(jié)構(gòu)與活動機(jī)制,注重成果在醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域的應(yīng)用轉(zhuǎn)化。
李宏策 (本報駐法國記者)法國一支科研團(tuán)隊揭示了趨磁細(xì)菌體內(nèi)MamP蛋白主導(dǎo)合成磁小體的機(jī)制及其結(jié)構(gòu)特征,使人們對“生物礦化”有了進(jìn)一步理解,有望將這一機(jī)制用于醫(yī)學(xué)和污水處理等方面。
法國科研人員通過對長囊水云的研究,發(fā)現(xiàn)了利用酶合成鼠尾藻多酚的新機(jī)制及其關(guān)鍵步驟,大大簡化了商業(yè)制備鼠尾藻多酚的生產(chǎn)過程。鼠尾藻多酚是海洋褐藻所特有的一種酚類化合物,可用于生產(chǎn)各類化妝品,并能夠預(yù)防和治療癌癥、心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病及消除炎癥。
巴斯德研究院發(fā)現(xiàn),一種被稱作嗜中性粒細(xì)胞的免疫細(xì)胞在癌癥免疫治療過程中起主導(dǎo)作用,而非此前認(rèn)為的自然殺傷細(xì)胞和巨噬細(xì)胞,有助于促進(jìn)癌癥免疫療法的優(yōu)化與發(fā)展;他們還首次在原子尺度上探明了乙醇,即飲料中酒精對中樞神經(jīng)系統(tǒng)受體的影響,有助于開發(fā)拮抗劑化合物來緩解酒精對大腦的影響。
圖盧茲普爾潘病理生理研究中心發(fā)現(xiàn),人類母胎中的某些免疫細(xì)胞可以阻止病毒感染胎兒,為治療先天性巨細(xì)胞病毒感染癥等遺傳疾病開辟了新的治療途徑。
德 國
深化疾病病理研究,傳染病、癌癥和老年癡呆癥治療方面獲多項進(jìn)展,個性化醫(yī)療研究得到推進(jìn)。
李山 (本報駐德國記者)傳染病方面,德國靈長類動物研究中心發(fā)現(xiàn)了一種蛋白酶有助于MERS冠狀病毒的感染。亥姆霍茲感染研究中心在8種代表Ⅱ型CRISPR-Cas的菌株中研究了雙鏈RNA:Cas9的多樣性和互換性。
癌癥研究方面,蒂賓根大學(xué)發(fā)現(xiàn),聯(lián)合使用γ-干擾素和腫瘤壞死因子可以完全抑制腫瘤細(xì)胞生長。海德堡大學(xué)等發(fā)現(xiàn)一種具有抗癌性能的細(xì)胞核內(nèi)蛋白質(zhì)Nup98,可使細(xì)胞內(nèi)的P53不過早出現(xiàn)分解。保羅-艾爾利希研究所發(fā)現(xiàn)經(jīng)過基因改造的麻疹病毒可有效控制多種實(shí)驗動物體內(nèi)的腫瘤。馬克斯普朗克神經(jīng)科學(xué)研究所發(fā)現(xiàn)血管內(nèi)皮生長因子也直接作用于產(chǎn)生該因子的腫瘤細(xì)胞。
老年癡呆癥研究方面,慕尼黑大學(xué)等發(fā)現(xiàn)有效物質(zhì)Anle138b能有效抑制損害腦細(xì)胞的蛋白質(zhì)集聚,明顯減緩帕金森病癥狀的發(fā)展。馬克斯普朗克分子生物醫(yī)學(xué)所等通過“基因手術(shù)”成功對實(shí)驗室培養(yǎng)的帕金森患者病變細(xì)胞基因缺陷進(jìn)行了糾正。馬克斯普朗克老年生物學(xué)研究所發(fā)現(xiàn)衰老還受到從母體獲得的遺傳信息線粒體DNA的直接影響。德國柏林自由大學(xué)等研究發(fā)現(xiàn),與年齡有關(guān)的記憶能力下降可通過天然物質(zhì)亞精胺來阻止。
新療法方面,萊比錫大學(xué)提取毛囊外毛鞘干細(xì)胞培養(yǎng)黑素細(xì)胞,開發(fā)出治療白癜風(fēng)的自體細(xì)胞療法。蒂賓根大學(xué)在實(shí)驗室培養(yǎng)的椎間盤細(xì)胞中嵌入智能生物材料,再注射到患者椎間盤中,開發(fā)出椎間盤疾病治療新策略;他們還發(fā)明了一種微型芯片,植入眼球后方可幫助一種失明患者恢復(fù)部分視力。柏林自由大學(xué)等通過應(yīng)用糖蛋白生成的鼠疫抗體,研發(fā)一種簡單、便宜又可靠的檢測鼠疫病菌的方法。
此外,亥姆霍茲糖尿病和肥胖研究所等發(fā)現(xiàn)分子受體GPR83不僅參與體重調(diào)控,而且在能量代謝調(diào)控中發(fā)揮決定性作用。夏洛特柏林大學(xué)醫(yī)學(xué)院揭示了一個關(guān)鍵的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),闡明了與受體的互動由一種抑制蛋白來激活的分子機(jī)制。萊布尼茲波羅的海研究所在波羅的海中心深處發(fā)現(xiàn)了至今未知、代號SUP05的細(xì)菌對缺氧環(huán)境下形成的高毒性硫化物具有專一分解能力。
德國參與的國際合作團(tuán)隊也有突出貢獻(xiàn),一個團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了9個基因區(qū)域與原發(fā)性硬化性膽管炎(PSC)的聯(lián)系;另一個團(tuán)隊則發(fā)布了一張人類功能性遺傳變異的綜合圖譜,提供了有史以來RNA水平上最大的人類基因組與基因活性數(shù)據(jù)集。
俄羅斯
納米疫苗研制工作取得重大進(jìn)展。
張浩 (本報駐俄羅斯記者)2013年,俄羅斯納米疫苗研制工作取得重大進(jìn)展。根據(jù)俄聯(lián)邦生物醫(yī)學(xué)署發(fā)布的信息,俄羅斯科學(xué)家研制的三種最新納米疫苗已進(jìn)入臨床前試驗階段,這三種疫苗分別為抗結(jié)核桿菌、艾滋病和癌細(xì)胞(針對個別幾種癌細(xì)胞有效)疫苗。目前,世界上的所有實(shí)際應(yīng)用的疫苗大都采用病毒活體或者“病毒體滅活”方式,而俄研制的這三種疫苗是利用病原體的RNA,通過醫(yī)學(xué)與納米技術(shù)的結(jié)合,制備出納米疫苗。其中的抗艾滋病疫苗已經(jīng)處于第二期臨床前試驗階段,且顯示出了很高的有效性。
2013年,來自俄羅斯科學(xué)院生物有機(jī)化學(xué)研究所、美國哈佛醫(yī)學(xué)院、瑞士洛桑理工學(xué)院的科學(xué)家團(tuán)隊對細(xì)菌的進(jìn)攻機(jī)制進(jìn)行了研究,揭示了在同一環(huán)境下,不同細(xì)菌會為了各自的生存而互相攻擊。這一發(fā)現(xiàn)將有可能幫助人類找到破壞細(xì)菌進(jìn)攻系統(tǒng)的簡易方法,從而有助于研制用于治療細(xì)菌性腦膜炎、肺炎、布氏桿菌病、鼠疫等嚴(yán)重傳染性的新一代藥物。
加拿大
合作研發(fā)出新型抗癌特效藥;成功制作首個超高精度三維腦圖像;揭示大腦可塑性形成機(jī)制;提出確定分子手性新方法。
馮衛(wèi)東 (本報駐加拿大記者)加拿大瑪嘉烈癌癥中心和美國加州大學(xué)共同研發(fā)出一款癌癥特效藥Sharpshooter,該藥物已在實(shí)驗室中證明對乳腺癌、卵巢癌、結(jié)腸癌、肺癌、膠質(zhì)母細(xì)胞癌、黑色素瘤、胰腺癌和前列腺癌等廣譜癌癥具有有效抑制作用。研究以標(biāo)靶酵素PLK4為對象,這種酵素被廣泛認(rèn)為在細(xì)胞(特別是癌細(xì)胞)分裂中起著重要作用。這一特效藥的發(fā)現(xiàn),被認(rèn)為是當(dāng)今治療乳腺癌的最重要發(fā)現(xiàn)。
包括加拿大麥吉爾大學(xué)在內(nèi)的科學(xué)家成功研制出在細(xì)胞水平上的人類大腦3D圖譜,以20微米的尺度展現(xiàn)了人類大腦的情況,被譽(yù)為神經(jīng)科學(xué)發(fā)展的里程碑。
蒙特利爾神經(jīng)學(xué)研究所及其附屬醫(yī)院和麥吉爾大學(xué)發(fā)現(xiàn),神經(jīng)細(xì)胞具有一種特殊的“預(yù)組裝技術(shù)”,可促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞連接(突觸)處的蛋白制造,從而讓大腦迅速形成記憶和塑化。此一研究結(jié)果揭示了突觸可塑性的新機(jī)制,了解其中的路徑有助于為神經(jīng)發(fā)育疾病的治療提供新靶點(diǎn)。
麥吉爾大學(xué)科學(xué)家成功結(jié)晶出一個RNA短序列——poly(rA)11,并利用加拿大光源(CLS)和康奈爾高能同步加速器收集到的數(shù)據(jù)證實(shí)了poly(rA)雙螺旋假說。這一成果有助于推動合成生物學(xué)的發(fā)展。
一隊來自加拿大、德國和瑞士的研究人員為確定分子手性這個具有150年歷史的古老難題提出了一個新的解決方案,未來藥物將可按照只存在所需手性分子的方式來生產(chǎn),如此患者就可減少服用劑量,避免副作用。
加拿大研究人員確定了和心臟功能相關(guān)的最優(yōu)結(jié)構(gòu)和細(xì)胞比例,并由此首次設(shè)計出成活的、心律失常的三維心臟組織,可將這些組織微縮成人類心臟微組織,用于測量正常及病變?nèi)祟愋呐K對藥物的反應(yīng)。
不列顛哥倫比亞省癌癥研究機(jī)構(gòu)開發(fā)的一種前列腺癌新藥即將投入臨床試驗,為癌癥患者帶來新的希望。該團(tuán)隊開發(fā)EPI-001的過程中采用了新方法,鑒別出N-末端即蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的反端區(qū)域才是真正的“病灶”,而不是像其他科學(xué)家那樣專注雄性荷爾蒙受體蛋白。
瑪嘉烈醫(yī)院癌癥中心的臨床研究人員發(fā)現(xiàn),未成熟祖細(xì)胞的耐藥性是導(dǎo)致多發(fā)性骨髓瘤復(fù)發(fā)的根本原因。此項發(fā)現(xiàn)為治愈多發(fā)性骨髓瘤指明了一條新途徑,那就是同時將祖細(xì)胞和漿細(xì)胞作為治療靶標(biāo)。
加拿大食品檢驗局聯(lián)合非營利組織“加拿大基因組”、阿爾伯塔創(chuàng)新生物解決方案公司,提出一項旨在保護(hù)消費(fèi)者免受李斯特菌侵?jǐn)_的新研究項目。
多倫多大學(xué)研究人員首次繪制出了ABC運(yùn)轉(zhuǎn)蛋白的細(xì)胞“路線圖”,揭示了它們與細(xì)胞中其他重要蛋白的相互作用,有助于人們進(jìn)一步理解與疾病相關(guān)的蛋白質(zhì)之間的互動機(jī)制,為癌癥、囊性纖維化及其他多種病癥帶來更好療法。
麥吉爾大學(xué)和卡爾加里大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)癌癥能夠通過劫持白細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)散。這一發(fā)現(xiàn)是人類在認(rèn)識癌細(xì)胞擴(kuò)散方面的一個突破性進(jìn)展,有助于醫(yī)療人員更有效地診斷和治療癌癥。
麥克馬斯特大學(xué)利用一種基因改良過的感冒病毒制造出新型結(jié)核病疫苗,可幫助對抗引起肺結(jié)核的結(jié)核桿菌。在接種卡介苗后使用,可提高卡介苗功效。
韓 國
韓國未來創(chuàng)造科學(xué)部提出生物醫(yī)療技術(shù)項目,向相關(guān)研究機(jī)構(gòu)提供政策和資金支持。
薛嚴(yán) (本報駐韓國記者)韓國科學(xué)技術(shù)院(KAIST)研究人員成功開發(fā)出利用大腸桿菌生產(chǎn)治療憂郁癥和癡呆所需物質(zhì)——酪氨酸的新方法。該研究組用核糖核酸(RNA)技術(shù)插入制造酪氨酸所需的基因(去除妨礙生產(chǎn)的基因)培養(yǎng)大腸桿菌。培養(yǎng)大腸桿菌的器具每升生產(chǎn)出了21.9克酪氨酸和12.6克尸胺(聚酰胺纖維,尼龍的原料),比現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)量多出了30%。
韓國全南大學(xué)和生命工學(xué)研究院研究人員發(fā)現(xiàn)了在酒精性肝損壞過程中發(fā)揮核心作用的蛋白質(zhì)和可以抑制這種蛋白質(zhì)的物質(zhì),為研發(fā)治療酒精性肝損壞的藥物帶來了希望。
9月,韓國未來創(chuàng)造科學(xué)部表示,朝鮮大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究人員發(fā)現(xiàn)了可以導(dǎo)致大腸癌產(chǎn)生和轉(zhuǎn)移的蛋白質(zhì)APEX1。APEX1在細(xì)胞內(nèi)可以通過調(diào)整多種基因而導(dǎo)致多種生命現(xiàn)象。動物實(shí)驗顯示APEX1和腫瘤發(fā)生有著密切的關(guān)系。利用這一關(guān)系有助于預(yù)測大腸癌細(xì)胞的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)移,抑制大腸癌細(xì)胞的增殖。
以色列
腦科學(xué)研究精彩紛呈,干細(xì)胞研究成果豐碩,一批基于生物材料技術(shù)的醫(yī)療設(shè)備出現(xiàn)。
馮志文 (本報駐以色列記者)以色列紅利生物集團(tuán)有限公司開始建設(shè)世界上第一個生產(chǎn)再生骨的工廠,包括骨移植中心、研發(fā)中心及一個總部和管理中心。
洞察力技術(shù)公司(InSightec)研制出不用在頭顱上開洞就能實(shí)施神經(jīng)外科手術(shù)的設(shè)備?;贛RI掃描提供的準(zhǔn)確的腦部圖像,他們使用1000倍聚焦超聲波束可穿透完整頭骨并清除病灶。
以色列理工學(xué)院用人類胚胎干細(xì)胞創(chuàng)造出有自己血液供應(yīng)的心臟肌肉,可修復(fù)和替代因心臟病受損的心臟;該校還發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)可控制納米孔傳感器通道,改進(jìn)了使用固態(tài)納米孔的方法,使DNA測序更精確、成本低且超快速。
魏茲曼科學(xué)院分離出了能產(chǎn)生含有來自人體組織的“人源化”小鼠模型的多能干細(xì)胞。他們創(chuàng)造的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞可完全“復(fù)位”,為未來提升移植器官功能鋪平道路;他們還揭示了人腦小膠質(zhì)細(xì)胞的某些神秘特性,為治療老年癡呆癥、肌萎縮癥等腦健康疾病帶來光明。
特拉維夫大學(xué)科研人員通過收集鼻子中的活檢組織,從鼻內(nèi)神經(jīng)元來診斷早期精神分裂癥,提高了確診速度和準(zhǔn)確性。