十大突破性技术发布:个性化药物、抗衰老药物上榜

【字体: 时间:2020年03月13日 来源:生物通

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  今年上榜的技术包括:防黑互联网、超个性化药物、数字货币、抗衰老药物、人工智能筛选分子、超级星座卫星、量子优越性、微型人工智能、差分隐私和气候变化归因。下面我们就来看看生物医学领域的突破性技术。

  

《麻省理工科技评论》(MIT Technology Review)杂志近日评出了2020年度十大突破性技术(10 Breakthrough Technologies 2020)。自2001年起,杂志每年都会评出当年的十大突破性技术,精准预测了多项热门技术的崛起。去年,他们更是请到了比尔•盖茨当评委。

今年上榜的技术包括:防黑互联网、超个性化药物、数字货币、抗衰老药物、人工智能筛选分子、超级星座卫星、量子优越性、微型人工智能、差分隐私和气候变化归因。下面我们就来看看生物医学领域的突破性技术。

超个性化药物(Hyper-personalized Medicine)

根据世卫组织的统计,全球大约有5000-8000种罕见病。即使单一疾病的患者人数不多,但这些患者加起来,总人数也接近4亿。许多罕见病患者往往找不到病因,即使找到了病因,也面临无药可用的窘境。

如今,这种情况可能会有所改变。如果一种极其罕见的疾病是由某种特定的DNA错误造成的,那么现在至少有机会来修复它。一些新颖的药物正被开发出来,以治疗某些独特的遗传突变。评委认为,这种为个体量身定制的药物为那些身患绝症的患者带来了希望。

Mila Makovec就是一名幸运儿。她在6岁时被诊断出患有罕见的神经系统疾病,每天多次癫痫发作。医生根据她的独特突变定制了反义RNA,并以她的名字命名了这种药物“milasen”。根据2019年10月发表在《新英格兰医学杂志》上的文章,Mila虽然没有被治愈,但她的病情似乎稳定了:癫痫发作减少,并且可以在帮助下站立和行走。

Mila的治疗之所以成为可能,是因为基因药物的开发从未如此之快或不曾有更好的工作方式。新药可能采取基因替换、基因编辑或反义核酸(Mila接受的类型)的形式,可消除或修复错误的遗传信息。这些治疗手段的共同点在于,它们以数字化的方式和速度编程,从而纠正或补偿遗传性疾病。目前虽然只有极少数人受益于这种药物,但未来会有更多。

抗衰老药物(Anti-aging drugs)

从古至今,上至帝王将相下至平民百姓都希望自己能长生不老。如今,第一波新型的抗衰老药物已经开始人体试验。这些药物虽然暂时还无法让您更长寿,但它们可以通过减缓或逆转基本的衰老过程来治疗特定的疾病,包括癌症、心脏病和痴呆症。

这些药物被称为senolytics,它们的作用方式是去除那些随着年龄增长而积累的细胞。这些衰老细胞往往会产生低水平的炎症反应,抑制正常的细胞修复机制,并为邻近细胞创造有毒的环境。

美国Unity Biotechnology公司近年来一直在开发针对骨关节炎、眼部疾病和肺部疾病的senolytics,并于6月报告了对轻度至重度骨关节炎患者的初步结果。预计在2020年下半年将会从更大规模的临床试验中取得结果。

此外,一家名为Alkahest的公司向患者注射一些在年轻人血液中发现的成本,并表示这有望阻止轻度和中度阿尔茨海默病患者的认知功能下降。该公司还在对帕金森病和痴呆症的药物进行人体临床试验。让女性朋友高兴的是,美国德雷塞尔大学医学院的研究人员正在研究一款含有免疫抑制药物雷帕霉素的面霜是否能延缓人体皮肤的衰老。

人工智能筛选分子(AI-discovered molecules)

化学分子的世界也许跟宇宙一样浩瀚。据研究人员估计,那些有望转化为药物的分子数量高达1060,简直比太阳系中所有原子的数量还要多。这虽然带来人们无尽的希望,但也让药物筛选的科学家绝望。于是,他们开始利用人工智能(AI)来发现有前途的化合物。

据介绍,如今的机器学习工具可以探索现有分子及其性质的大型数据库,利用这些信息产生新的可能性。这有望以更快的速度和更低的成本发现新的候选药物。现在,一款新药的商业化大约需要25亿美元,原因之一就是难以找到有希望的分子。

2019年9月,香港Insilico Medicine公司和多伦多大学的研究团队合成了AI算法找到的几种候选药物,证明了这种策略有效。这种让机器深度学习的技术就类似于让AlphaGo击败围棋世界冠军的技术。研究人员以此确定了大约3万种具有理想特性的新分子,并选择了6个来合成和测试。其中一种分子在动物实验中表现出较高的活性,被认为是很有希望的。

从事药物发现的化学家常常幻想着新分子,对于药物猎手而言,这是一门艺术,需要多年的经验和敏锐的直觉。评委认为,这些科学家现在有了新工具来扩展他们的想象力。

若您还想了解其他突破性技术,详细的榜单在这里https://www.technologyreview.com/lists/technologies/2020/。(生物通 薄荷)

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