去年留给我们的是这段重磅新闻:CRISPR婴儿丑闻幕后主使何建奎因违反中国“科研和医疗管理”法律,被判处有期徒刑3年。他的两名同事也因对人类胚胎进行基因工程而面临牢狱之灾世界上第一个CRISPR”d婴儿

至少,故事还没有结束另一个科学家正在热切地追随他创造基因编辑人类的脚步,不过他强调,在获得监管部门的批准之前,他不会植入任何经过工程改造的胚胎。

生物科技的故事很少有如此戏剧性。但随着基因编辑工具和辅助生殖技术的安全性和精确性的提高,我们一定会看到更多令人费解的头条新闻。再加上药物发现和合成生物学方面的深度学习,公平地说,我们离重塑生物学越来越近了——无论是我们自己,还是我们周围的其他生物。

下面是我们正在关注的两个生物技术方面的故事。虽然今年很可能不会有成功的结果(抱歉),这些未来的计划可能比你想象的更接近现实。

猪到人的器官移植取得进展

的想法人兽嵌合体会立即引发伦理上的厌恶,但在其他动物身上设计替代人体器官的梦想正获得动力。

有两种主要的方法可以做到这一点。另一个稍微不那么道德问题的想法是培育一支带有大量CRISPR基因的器官的猪队,使它们更像人类。这听起来很疯狂,但科学家已经做到了成功地移植将猪的心脏移植到狒狒身上——心脏衰竭患者的替身——有些接受者在被安乐死前活了180天。尽管拥有异种心脏,但这些狒狒们都很健康,术后表现得和平常一样乐观。

但对于跨物种移植,或者异种器官移植要在人类身上发挥作用,我们需要处理perv——一组散布在猪基因组中的令人讨厌的猪基因,它们是古代病毒感染的残余,可以尾随其后,潜在地感染毫无防备的人类受者。

这里也有很多进步:早在2017年从乔治·丘奇(George Church)博士的实验室分离出来的初创公司eGenesis的科学家们,利用CRISPR技术制造出无perv病毒的猪细胞,这些细胞在克隆后最终成为无perv病毒的小猪。上个月,生长史报道了小猪3.0的诞生它是世界上通过CRISPR技术进一步增强器官相容性最多的动物。这些PERV-free遗传奇迹移除了三个刺激免疫排斥反应的猪基因,以及九个全新的人类基因——理论上——使它们更符合人类生理机能。当培养到成年时,猪3.0可以繁殖并传递它们的基因编辑。

虽然这只是一个需要进一步验证和改进的“第一个临床原型”,但eGenesis是有希望的。根据一项估计(可能过于狂热),首个从猪到人的异种移植临床试验可能即将到来两年

更有道德挑战的想法是直接在其他动物体内种植人体器官——换句话说,工程师人兽混合胚胎让他们足月分娩。这种方法结合了两种不符合伦理道德的技术,即生殖细胞编辑技术和杂交技术,从而形成了一种解决方案,许多人都想知道,这些转基因动物是否会在开发过程中意外地获得一剂“人类”的剂量。例如,如果人类供体细胞最终迁移到杂交动物的大脑中,情况会如何?

然而,东京大学(University of Tokyo)的科学家们今年正计划在啮齿动物和猪的胚胎中培育人体组织,然后将这些杂交体移植到替代品中,以便进一步发展。目前,让胚胎足月出生是完全不可能的。但到2020年,人类和其他动物之间的界限只会进一步模糊,科学家们已经开始讨论给它们贴上一个新标签,”人类大大对于以人类为主要特征的生物来说——但也不完全如此。

基因和细胞医学的新趋势

拥有超过800个基因治疗试验在运行和几个成熟阶段,我们可能会看到新的基因药物批准和CAR-T球的增长飞跃。目前,这三种被批准的基因疗法虽然具有变革意义,但市场结果并不乐观,这促使一些人开始思考公司是否会削减投资。

然而,研究界正变得越来越强大,出现了一种奇怪的“分岔”趋势。让我解释一下。

基因医学是一种直接改变基因或基因表达的治疗方法,通常是现成的解决方案。细胞疗法,如血癌突破性的CAR-T疗法,由于患者自身的免疫细胞在基因上被增强,因此非常个性化。但遗传医学的真正力量在于它可能导致过度个性化,尤其是在罕见的遗传疾病方面。相比之下,CAR-T更广泛的成功可能最终依赖于它的一刀切的能力。

超定制基因药物成功的一个例子是6岁的Mila的悲惨故事,她患有巴顿病,一种神经退行性遗传疾病,总是致命的,以前无法治疗。然而,在多个团队的卓越努力下,科学家们在一年多的时间里开发出了一种新的实验性疗法,专门针对她独特的基因突变。自从接受了药物,米拉的条件显著改善。

Mila的案例证明了“N=1”基因医学的力量。目前还不清楚其他孩子是否也携带着她的这种特殊的突变——巴顿有超过12种不同的变异,每一种都源于不同的基因错误编码——或者其他人是否会从这种治疗中受益。

目前,巨大的成本和其他必要的资源使得在更广泛的人口中实现类似的壮举是不可能的。这是一种耻辱,因为遗传疾病很少是由单一基因引起的。但基因组绘制和DNA合成的成本正在迅速下降。我们开始更好地理解突变是如何导致各种疾病的。和多基因药物,如反义寡核苷酸(ASOs)40年后,它终于回归了,不难想象一个超个性化基因治疗的新时代,尤其是针对罕见疾病的时代。

相比之下,CAR-T的前进道路是剥离其个性化。fda批准的两种CAR-T疗法都要求医生收集患者自身的免疫T细胞,保存并运送到制造商,通过基因工程增强其抗癌能力,然后注入患者体内。每个周期都是一场与癌症时钟的赛跑,需要大约三到四周制造。运输和人工成本进一步推高了这种治疗的价格标签数十万美元每治疗。

这些重大问题促使科学家积极研究现成的CAR-T疗法,这种疗法可以从健康供体细胞中大量提取并低温保存。主要的障碍是免疫排斥:来自捐赠者的工程细胞可能会导致危及生命的免疫问题,或者被癌症患者的免疫系统完全清除而失去功效。

好消息吗?可喜的结果即将到来。一种方法是使用脐带血中的T细胞,这种细胞产生免疫反应的可能性较小。另一种方法是从诱导多能干细胞(iPSC)中改造T细胞——成熟的细胞回到年轻的“似干细胞”状态。例如,病人的皮肤细胞就可以制成万能它们不断自我更新,只有在需要的时候才会发展成抗癌T细胞。

然而,另一个想法是使用基因编辑来删除T细胞上可以触发免疫反应的蛋白质——这是第一个临床试验使用这种方法已经在进行中。至少有九个不同现成的CAR-T在早期的人体试验中,我们很可能在今年看到工业化的CAR-T的进展。

我们这里还有很多其他关于生物技术的故事188金宝搏app1.1.94正在看。例如,使用人工智能在药物发现中的作用在多年的炒作之后,它可能最终会得到报应。也就是说,这项技术真的能加快寻找新的药物靶点或设计新药的艰难过程吗?

另一个可能改变游戏规则的故事是百健的阿兹海默症候选药物该公司去年报告的结果与此相矛盾仍然是提交给FDA。如果获得批准,它将成为十年来第一种减缓认知衰退的药物。当然,总有可能出现另一个突破性的技术飞跃(或跌倒?(这很难预测。

换句话说:我们迫不及待地想为您带来2020年生物技术前沿的新故事。

图片来源:Image by康斯坦丁·KolosovPixabay

范雪来是一位神经科学家出身的科学作家。她在不列颠哥伦比亚大学(University of British Columbia)完成了神经科学博士学位,在那里她开发了神经退化的新疗法。在研究生物大脑时,她开始对人工智能和所有生物技术着迷。毕业后,她搬到了加州大学旧金山分校,研究以血液为基础的因素,使衰老的大脑恢复活力。她是……

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