2022年世界科技發(fā)展回顧?生物醫(yī)學(xué)篇

Triumph 2023-01-09 發(fā)布于廣東

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俄羅斯 Russia

研發(fā)第四款通用新冠疫苗推進(jìn)新冠藥物臨床試驗(yàn)

俄羅斯研發(fā)出一種近乎通用的新冠疫苗Convasel，這是自新冠疫情以來俄研發(fā)的第四款疫苗。該疫苗是基于新冠病毒核衣殼蛋白（N蛋白）的重組亞單位疫苗，用于肌肉注射，由俄聯(lián)邦生物醫(yī)學(xué)署下屬的彼得堡疫苗與血清研究所研制。該疫苗可啟動(dòng)不同的免疫防御機(jī)制，阻止新冠感染的發(fā)展，無論病毒表面蛋白如何突變，該疫苗總是具有很高的免疫原性和保護(hù)性，幾乎是一種通用疫苗，可用于18—60歲的成年人。2022年9月，該疫苗已經(jīng)開始用于全俄接種。

2022年4月，由俄加馬列亞流行病與微生物學(xué)國家研究中心研發(fā)的基于單克隆抗體的抗新冠病毒（包括抗奧密克戎的其他變異毒株）藥物開始臨床試驗(yàn)，該藥物此前在臨床試驗(yàn)前的動(dòng)物身上的研究表明可提供100%的保護(hù)。二期臨床試驗(yàn)結(jié)束后將在俄衛(wèi)生部申請藥物注冊。

俄新冠疫苗“衛(wèi)星-V”被證明對(duì)HIV陽性人群有效，成為全球首款對(duì)接受抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療的艾滋病病毒（HIV）陽性人群有效的新冠疫苗。

俄科學(xué)院托木斯克國家研究醫(yī)學(xué)中心藥理學(xué)和再生醫(yī)學(xué)研究所發(fā)現(xiàn)，氙氣吸入可有效治療新冠感染呼吸衰竭。

日本 Japan

首次對(duì)昆蟲進(jìn)行基因編輯獲得RNA分子進(jìn)化經(jīng)驗(yàn)證據(jù)

在生物技術(shù)領(lǐng)域，日本京都大學(xué)研究人員開發(fā)出一種CRISPR-Cas9基因編輯方法，可對(duì)蟑螂進(jìn)行基因編輯。山梨大學(xué)科學(xué)家開發(fā)了一種凍干體細(xì)胞的方法，可兼容整只動(dòng)物的克隆。這一成果是遺傳物質(zhì)存儲(chǔ)研究方面取得的新進(jìn)展。東京理科大學(xué)開發(fā)了一種新改進(jìn)的單細(xì)胞RNA測序（scRNA-seq）技術(shù)，結(jié)合了遺傳檢測靈敏度、反應(yīng)效率的穩(wěn)健性和細(xì)胞組成的準(zhǔn)確性等優(yōu)點(diǎn)，使研究人員能夠捕獲重要的細(xì)胞信息。

日本研究人員還開發(fā)出一種基于抗體的新方法，用于快速可靠地檢測新冠病毒，且不需要血液樣本。三重大學(xué)、東京大學(xué)及理化學(xué)研究所等組成的研究團(tuán)隊(duì)，成功開發(fā)出了對(duì)新冠病毒具有高防護(hù)效果的鼻噴疫苗。

在生物化學(xué)及分子生物學(xué)領(lǐng)域，東京大學(xué)研究人員首次根據(jù)達(dá)爾文進(jìn)化論創(chuàng)造出一種可復(fù)制、具有多樣化和發(fā)展復(fù)雜性的RNA分子，這提供了首個(gè)經(jīng)驗(yàn)證據(jù)，證明簡單的生物分子可導(dǎo)致復(fù)雜且逼真系統(tǒng)的出現(xiàn)。該校團(tuán)隊(duì)還提出了一種塑造著絲粒分布的兩步調(diào)節(jié)機(jī)制。研究表明，細(xì)胞核中的著絲粒結(jié)構(gòu)在維持基因組完整性方面發(fā)揮著作用。東京大學(xué)、日本高能加速器研究機(jī)構(gòu)（KEK）、中國武漢大學(xué)與德國波恩大學(xué)合作，首次見證了在真菌中不使用角鯊烯就形成三萜類化合物，發(fā)現(xiàn)在活有機(jī)體中實(shí)現(xiàn)由簡單化合物到復(fù)雜化合物的生物合成，或?yàn)橹扑幙茖W(xué)開辟新途徑。

在細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域，日本理化學(xué)研究所綜合醫(yī)學(xué)科學(xué)中心科學(xué)家主導(dǎo)的國際合作研究發(fā)現(xiàn)，在人類每個(gè)細(xì)胞的基因組中，重復(fù)數(shù)百萬次的特定基因組序列重組普遍存在于正常細(xì)胞和疾病狀態(tài)的細(xì)胞中。確定這種曾被認(rèn)為是“垃圾”的DNA序列的重組機(jī)制，對(duì)于了解人體細(xì)胞如何發(fā)育以及是什么導(dǎo)致它們“生病”至關(guān)重要。神戶大學(xué)和廣島大學(xué)的科學(xué)家成功開發(fā)出一種生物標(biāo)記物——藥物代謝酶細(xì)胞色素P450，只需30毫升血清樣本，就能快速、廉價(jià)地診斷是否患帕金森病，有助厘清導(dǎo)致該疾病的分子機(jī)制并催生帕金森病新療法。

英國 The UK

致力研究“多功能”疫苗開發(fā)光免疫療法清除癌細(xì)胞

劍橋大學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，以前感染普通冠狀病毒不太可能對(duì)抗或加重新冠病毒感染?？ǖ戏虼髮W(xué)科學(xué)家首次詳細(xì)說明了新冠病毒脂質(zhì)包膜的分子組成，并指出它可能成為抗病毒藥物的重要新靶點(diǎn)。謝菲爾德大學(xué)和美國斯坦福大學(xué)研究人員使用機(jī)器學(xué)習(xí)，確定了1000多個(gè)與新冠危重癥狀發(fā)展相關(guān)的基因，還識(shí)別出這些基因在其中起作用的特定類型的細(xì)胞。

在疫苗研發(fā)領(lǐng)域，牛津大學(xué)研究人員開發(fā)出一種“多功能”的“馬賽克-8”疫苗，可保護(hù)人們免受新冠病毒未來變種、嚴(yán)重急性呼吸綜合征（SARS）、中東呼吸綜合征（MERS）等冠狀病毒新毒株的影響。

“馬賽克-8”疫苗。圖片來源：加州理工學(xué)院、Wellcome Leap等網(wǎng)站

在癌癥研究領(lǐng)域，包括英國科學(xué)家在內(nèi)的一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種光免疫療法，可“點(diǎn)亮”并清除癌細(xì)胞。倫敦癌癥研究院科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，一種經(jīng)過基因改造的皰疹病毒可“變身”癌癥克星，而GREM1蛋白是調(diào)節(jié)胰腺癌細(xì)胞類型的關(guān)鍵。愛丁堡大學(xué)和格拉斯哥大學(xué)則借助基因數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，預(yù)測人們未來罹患白血病的風(fēng)險(xiǎn)。倫敦大學(xué)學(xué)院開展的全球首例新型CRISPR療法效果顯著，實(shí)驗(yàn)性堿基編輯技術(shù)“治愈”了一名白血病女童。

在人腦研究領(lǐng)域，劍橋大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家描述了覆蓋人類整個(gè)生命周期的大腦發(fā)育標(biāo)準(zhǔn)參考圖，未來可用于全年齡段的腦健康數(shù)字化評(píng)估和疾病診斷。弗朗西斯·克里克研究所的科學(xué)家則開發(fā)了一種成像技術(shù)，可在亞細(xì)胞水平捕獲腦組織結(jié)構(gòu)和功能的信息，有助科學(xué)家構(gòu)建出大腦中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的完整圖景。劍橋醫(yī)學(xué)研究理事會(huì)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，人腦深層區(qū)域經(jīng)常超過40℃，特別是白天時(shí)女性的大腦，這些發(fā)現(xiàn)可提高對(duì)腦損傷的認(rèn)識(shí)、預(yù)后和治療。

在長壽研究領(lǐng)域，愛丁堡大學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了兩種可影響人類壽命和健康的血液蛋白——載脂蛋白a（LPA）和血管細(xì)胞黏附分子1（VCAM1）。巴布拉漢研究所科學(xué)家開發(fā)出一種名為“成熟期瞬時(shí)重編程”的新方法，可逆轉(zhuǎn)“衰老時(shí)鐘”，讓皮膚細(xì)胞“返老還童”30年。

牛津大學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，在荷蘭發(fā)現(xiàn)的一種新艾滋病病毒（HIV）毒株——HIV-1亞型病毒（VB），與HIV-1原始毒株相比，其毒力更強(qiáng)，能使感染者以兩倍的速度發(fā)展成艾滋病。

此外，牛津大學(xué)科學(xué)家首次在實(shí)驗(yàn)室制造出由生物相容性材料制成的人工神經(jīng)細(xì)胞，將來有望用于合成組織，以修復(fù)心臟或眼睛等器官。桑格研究所、瑞士蘇黎世大學(xué)科學(xué)家及其合作者繪制了第一張組成人類免疫系統(tǒng)的連接網(wǎng)絡(luò)的完整圖譜，展示了人體內(nèi)免疫細(xì)胞是如何連接和交流的。

巴西 Brazil

實(shí)施“巴西生物技術(shù)計(jì)劃” 刺激多領(lǐng)域研發(fā)與創(chuàng)新

2022年，巴西科技與創(chuàng)新部推進(jìn)實(shí)施“巴西生物技術(shù)計(jì)劃”，旨在促進(jìn)本國在生物技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)步，刺激新技術(shù)轉(zhuǎn)讓，同時(shí)推動(dòng)該領(lǐng)域的國家研究、發(fā)展和創(chuàng)新政策。該計(jì)劃通過動(dòng)員、協(xié)調(diào)和資助行動(dòng)，促進(jìn)公共和私營部門在知識(shí)和技術(shù)的聯(lián)合開發(fā)與轉(zhuǎn)讓方面開展合作，以期創(chuàng)造財(cái)富、提高就業(yè)和促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)增長。主要目標(biāo)是：使公共和私營部門及科學(xué)界普遍獲得先進(jìn)的生物技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施；促進(jìn)增強(qiáng)人力資源能力，改善巴西生物技術(shù)現(xiàn)狀，克服限制該領(lǐng)域充分發(fā)展的瓶頸問題。

具體內(nèi)容包括：推動(dòng)生物技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)和創(chuàng)新項(xiàng)目以及產(chǎn)品、工藝和服務(wù)的開發(fā)；充分發(fā)揮每個(gè)生物群落（包括亞馬孫、卡廷加、塞拉多、大西洋雨林、潘塔納爾、潘帕）、沿海和海洋地區(qū)的區(qū)域機(jī)會(huì)和潛力，促進(jìn)生物技術(shù)的科學(xué)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)發(fā)展；促進(jìn)和保持專門的人力資源培訓(xùn)進(jìn)程；加強(qiáng)和構(gòu)建生物技術(shù)研究網(wǎng)絡(luò)；加強(qiáng)創(chuàng)新環(huán)境建設(shè)；在巴西全境部署推廣調(diào)度平臺(tái)和生物資源中心；加強(qiáng)生物技術(shù)國際合作。

法國 France

新冠疫苗加強(qiáng)針獲批復(fù)活最古老史前病毒

2022年11月，法國制藥巨頭賽諾菲與葛蘭素史克聯(lián)合研發(fā)的新冠疫苗加強(qiáng)針VidPrevtyn Beta被歐盟批準(zhǔn)，可用于已經(jīng)通過其他獲批疫苗進(jìn)行基礎(chǔ)接種的人群。歐洲藥品管理局（EMA）在其聲明中表示，根據(jù)對(duì)參與者血液分析的研究得出結(jié)論是，在恢復(fù)對(duì)新冠病毒的防護(hù)方面，加強(qiáng)針至少與輝瑞的第一代疫苗一樣有效。

賽諾菲在2021年9月宣布放棄mRNA候選新冠疫苗研發(fā)，轉(zhuǎn)而與葛蘭素史克合作研發(fā)重組蛋白新冠疫苗（含佐劑），賽諾菲負(fù)責(zé)開發(fā)疫苗，葛蘭素史克負(fù)責(zé)提供一種可提高其功效的佐劑。賽諾菲2022年6月表示，其加強(qiáng)針將可能防止多個(gè)變種，包括奧密克戎的不同變種。

11月，法國科學(xué)家復(fù)活了在西伯利亞永久凍土中冷凍了數(shù)萬年的7種病毒，其中最年輕的病毒已經(jīng)被冷凍27000年，最古老的病毒被冷凍約48500年，是迄今復(fù)活的最古老病毒。

德國 Germany

疫苗紅利激勵(lì)生物醫(yī)藥發(fā)展高精成像用于癌癥手術(shù)

2022年，歐洲藥品管理局（EMA）先后批準(zhǔn)了德國生物新技術(shù)/輝瑞和莫德納公司針對(duì)奧米克戎變種BA.1、BA.4和BA.5的改良疫苗。

新冠病毒研究方面，漢堡大學(xué)發(fā)布了高度精準(zhǔn)的新冠病毒模型，約25個(gè)刺突漂浮在病毒包膜中。薩爾大學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，針對(duì)抑制炎癥分子而形成的特殊自身抗體是新冠mRNA疫苗誘發(fā)心肌炎的原因。烏爾姆大學(xué)通過化學(xué)方法優(yōu)化聚苯乙烯磺酸聚合物，有望開發(fā)預(yù)防新冠病毒感染的廣譜藥物。

癌癥研究方面，德累斯頓大學(xué)開發(fā)出用于癌癥手術(shù)的高精度成像方法，借助短波紅外光、熒光染料和先進(jìn)的相機(jī)，未來有可能在手術(shù)期間識(shí)別腫瘤邊緣的單個(gè)癌細(xì)胞。德國癌癥研究中心發(fā)現(xiàn)，線粒體RNA中的某些化學(xué)標(biāo)記會(huì)增加線粒體中的蛋白質(zhì)合成，從而促進(jìn)癌細(xì)胞的侵襲性擴(kuò)散；一種癌細(xì)胞信使導(dǎo)致了手術(shù)切除原始癌癥病灶后會(huì)出現(xiàn)危及生命的轉(zhuǎn)移；蛋白質(zhì)GFAP有可能作為阿爾茨海默癥的一種潛在的早期生物標(biāo)志物。

腦研究方面，歐洲人腦計(jì)劃團(tuán)隊(duì)開發(fā)的多層次于利希人腦圖譜可將大腦網(wǎng)絡(luò)與其基礎(chǔ)解剖結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，幫助研究精神疾病和衰老障礙。圖賓根大學(xué)和波恩大學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，大腦中的神經(jīng)元會(huì)在某些數(shù)學(xué)運(yùn)算中受到特別激發(fā)，一些神經(jīng)元僅在加法期間活躍，而其他神經(jīng)元在減法期間活躍。馬克斯·普朗克研究所發(fā)現(xiàn)，從視網(wǎng)膜深入到大腦的特殊神經(jīng)通路使斑馬魚能夠識(shí)別和接近同伴魚；人類抑制性中間神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)比此前已知的要多；果蠅神經(jīng)細(xì)胞的生物物理基礎(chǔ)，為單個(gè)神經(jīng)細(xì)胞的計(jì)算能力提供了新見解。

歐洲人腦計(jì)劃團(tuán)隊(duì)開發(fā)多層次于利希人腦圖譜。圖片來源：《科學(xué)》

以色列 Israel

新冠藥物效果積極四針疫苗獲證安全

2022年，盡管以色列對(duì)新冠疫情采取了較為開放的態(tài)度，但作為生物醫(yī)學(xué)技術(shù)強(qiáng)國，以色列仍然在新冠藥物、檢測和療法研究上取得較多成果。

3月，以色列Ziv醫(yī)療中心開始向所有新冠中度和重癥患者提供Amorphical公司研制的本土新冠藥物AMOR-18，其在臨床試驗(yàn)中展示出了明確且積極的效果。

5月，以色列Virusight診療公司宣布，其基于人工智能和光譜檢測技術(shù)的新冠檢測設(shè)備可在20秒內(nèi)檢測出唾液樣本中的新冠抗原和病毒顆粒。在意大利針對(duì)550樣本的檢測實(shí)驗(yàn)顯示，其總體靈敏度高達(dá)92.7%。

7月，特拉維夫大學(xué)發(fā)表論文稱，使用先進(jìn)的高壓氧療法可有效改善長期新冠癥狀，特別是無法集中注意力、腦霧、健忘等認(rèn)知問題。

11月，特拉維夫大學(xué)和健康服務(wù)組織“馬卡比”的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表論文稱，通過跟蹤近1.8萬名第四針新冠疫苗接種者的健康情況，結(jié)果顯示接種第四針疫苗與25種不良反應(yīng)沒有關(guān)聯(lián)，接種第四針疫苗后的反應(yīng)與第三針疫苗相比沒有顯著差異。

美國 The US

加強(qiáng)新冠相關(guān)研究生物醫(yī)學(xué)技術(shù)進(jìn)展不小

在新冠病毒研究方面，美國研究人員發(fā)現(xiàn)新冠藥物研發(fā)新靶點(diǎn)Nsp13蛋白。另有團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)ACE2受體蛋白“納米氣泡”可防治新冠。得克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心團(tuán)隊(duì)確定新冠病毒構(gòu)建RNA“帽子結(jié)構(gòu)”的機(jī)制，這對(duì)病毒的成功復(fù)制至關(guān)重要。

在新冠感染診斷方面，約翰斯·霍普金斯大學(xué)開發(fā)出一種新冠病毒傳感器，可同時(shí)提高檢測準(zhǔn)確性和速度；研究人員還發(fā)現(xiàn)，花椰菜和其他十字花科植物有望成為對(duì)付新冠病毒的有效武器；美科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，新冠嗅覺喪失癥由炎癥而非病毒本身所致；研究人員還利用CRISPR技術(shù)，成功預(yù)防并治療了實(shí)驗(yàn)鼠的新冠感染，這是首次借助該技術(shù)來治療新冠感染。

在艾滋病研究方面，科學(xué)家通過一種臍帶血移植的突破性療法治愈了一名艾滋病病毒（HIV）女性感染者。威斯塔研究所研究人員首次證明，一種獨(dú)特的類天然三聚體能在小鼠體內(nèi)形成Tier-2中和抗體，為開發(fā)艾滋病疫苗帶來了希望。2022年7月，全球出現(xiàn)第四位被宣布“治愈”的艾滋病患者。

在癌癥研究方面，萊斯大學(xué)科學(xué)家使用針頭大小的可植入“藥物工廠”持續(xù)提供高劑量白細(xì)胞介素-2，在6天內(nèi)根除了小鼠體內(nèi)的晚期卵巢癌和結(jié)直腸癌?？茖W(xué)家還開發(fā)出一種可根據(jù)CT掃描圖像預(yù)測癌癥的AI工具，能提前幾年預(yù)測哪些人會(huì)罹患胰腺癌，準(zhǔn)確率約為86%。紐約紀(jì)念斯隆凱特琳癌癥中心進(jìn)行的一項(xiàng)小型臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，14名接受實(shí)驗(yàn)性免疫治療的直腸癌患者全部康復(fù)，這是癌癥治療史上首次取得這樣的成果。

在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，哈佛大學(xué)與埃默里大學(xué)研究人員利用人類干細(xì)胞來源的心肌細(xì)胞制造出一種完全自主的“人造魚”。阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校醫(yī)學(xué)院研究人員成功將轉(zhuǎn)基因豬的兩個(gè)腎臟移植到了腦死亡的人體內(nèi)，這意味著有望增加可移植器官的數(shù)量。一名來自墨西哥的20歲女性成為世界第一個(gè)通過3D打印技術(shù)成功進(jìn)行耳朵移植的人，標(biāo)志著再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重大進(jìn)展。

自主游泳的人造魚示意圖。圖片來源：哈佛大學(xué)與埃默里大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)

此外，美國科學(xué)家首次在不使用精子或卵子的情況下創(chuàng)造了合成小鼠胚胎，使其在子宮外生長。這些胚胎在一個(gè)特別設(shè)計(jì)的生物反應(yīng)器中發(fā)育，完全來自培養(yǎng)皿中培養(yǎng)的干細(xì)胞。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)標(biāo)志著人類首次在子宮外培育出完全合成的小鼠胚胎。

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來自： Triumph > 《生化》

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