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              即將到來的醫學突破——這不是科幻!

              來源: 作者: 發布日期:2022-04-25 訪問次數:41

              用天體物理學家和科普作家卡爾·薩根的話來說,科學的本質在于它一直在“自我糾正”。他在著作《宇宙》中這樣寫道:“新的試驗結果和新的想法正在不斷解開舊的謎團?!?

              生物醫學研究也不會止步不前。在疫情帶來的挫折迫使研究人員集中精力抗擊新型冠狀病毒后,科學界再次開始努力彌補失去的時間。各種疾病——新冠肺炎和其他疾病——繼續伺機襲擊人類。接受采訪的專家們一致認為,融合所有學科的精準醫學時代即將到來。一切都在進行中,包括為每名病人量身定制的個性化治療、干預手段和研究。

              每名病人都是一個世界。醫療的范式轉變已經完成,結合人工智能、納米醫學和生物信息學工具的技術已被提供給科學界,以便付諸實踐。一些大有前途的研究將利用病毒殺死對抗生素具有抗藥性的細菌。還有一些試驗旨在研發抗癌的新疫苗?;蚓庉嫾夹g也在進一步完善,例如著名的“基因剪刀”CRISPR技術和一項在不改變結構的情況下修復脫氧核糖核酸(DNA)錯誤的技術。所有這一切都在進行中,沒有時間可以浪費。

              移植手術技術進步

              西班牙已成為器官捐獻和移植領域的領先者:2021年進行了5000多次移植手術。但需求仍在增長,截至去年12月31日,等候名單上已有4700多名患者。他們需要更多用于移植的器官,科學界已開始設計替代方案??茖W家未來將在實驗室中或使用3D打印機制造器官和組織,還將研發新技術以延長已移植器官和組織的使用壽命。他們也會在移植手術中利用轉基因動物器官,例如2021年將豬腎臟與一名腦死亡女性的血管相連,或今年1月將豬心臟植入一名美國男子體內。

              就目前而言,這些事例還屬于極限操作。但生物學家努里亞·蒙特塞拉特說,它們可以充當“概念驗證”手段,以證明這種做法是可行的。來自西班牙加泰羅尼亞生物工程研究所的這位研究人員,致力于利用多能干細胞開發類器官(迷你腎臟)。經引導,多能干細胞可以形成任何組織。蒙特塞拉特指出:“還有很長的路要走,因為我們必須確保我們在實驗室所做的工作是有效的。生成一個完整的腎臟非常困難,但可以生成這種器官的缺失部分?!?

              蒙特塞拉特研究的類器官還不成熟,缺少神經和血管網絡,但可作為測試其他療法的材料,例如,可用于研究疾病是如何產生的,或怎樣才能延長移植器官的壽命。蒙特塞拉特說:“我們現在還不能制造出一個完整尺寸的器官,也許20年后可以。我們現在致力于延長器官的壽命?!?

              手術日益機器人化

              達芬奇手術機器人在西班牙的手術室里已經找到了一席之地。憑借鉸接臂和3D視覺攝像頭,它已成為外科醫生利用微創技術做高精度手術的最佳工具。這是機器人手術領域的第一次偉大革命,但在它之后,更多的革命即將到來。

              巴塞羅那臨床醫院的泌尿科醫生安東尼奧·阿爾卡拉斯說,一切都是為了“最大限度地降低”侵入人體的程度。他說:“10年后,我們擁有的機器人在概念上將更接近獨立機器人。它們將依賴外科醫生運行,但會向外科醫生發出警報,以使后者不要出現誤操作?!?

              體外機器人手術也即將進入手術室。阿爾卡拉斯說:“患者的身體不會受到任何形式的侵入,治療手段將集中作用于器官?!睓C器人將擁有決策權,外科醫生只負責在現場監督并告訴機器人在哪個部位進行操作。

              克服抗生素耐藥性

              對抗細菌的治療手段已被用盡。微生物已學會避開抗生素,并開始表現出更強的耐藥性,這導致一些一般性感染就會危及人的生命。病菌對抗生素具有耐藥性已成為一個重大的全球性問題。西班牙傳染病生物醫學研究網絡中心的科研負責人赫蘇斯·奧特奧警告說,這相當于一場新的大流行病正在醞釀之中,“我們必須做好準備”??茖W家們正在通過國家之間的網絡化合作來加大流行病學監測力度。具體方法是,將基因組測序技術整合到對可用數據的監測和生物信息學分析過程中,以創建算法并預測流行病的發生。

              “我們正致力于將現有藥物與抑制抗藥性產生的細菌酶結合起來?!眾W特奧說。關于所謂的噬菌體的研究——即能感染并殺死細菌的病毒——也在進行中。奧特奧說:“目前還沒有任何商業化的應用,但已處于測試階段,科學家已公布了一些有效的噬菌體混合物?!痹谖靼嘌?,醫生已使用這類噬菌體混合物來治療由銅綠假單胞菌和膿腫分枝桿菌引發的耐藥性感染,且正就用其治療金黃色葡萄球菌開展試驗。

              延緩衰老死亡過程

              122歲:法國人讓娜·卡爾芒于1997年創造了這一壽命紀錄。不過,全世界的平均預期壽命要短得多:世界衛生組織的數據顯示,全球平均預期壽命為73歲。自進入新世紀以來,人類的預期壽命已經延長了6歲,但科學界仍在努力讓時光倒流。目標是讓人們活得更久,生活質量更好。

              在這一領域,日本人山中伸彌2006年進行了第一次偉大革命。他發明了一種將成熟細胞轉化為胚胎細胞的技術,從而證明細胞可以在實驗室中再生。從那時起,關于細胞再編程的研究就沒有停止過??顾ダ峡萍汲鮿摴緤W托斯實驗室招募了頂尖科學家,比如山中伸彌和胡安·卡洛斯·伊斯皮蘇亞。伊斯皮蘇亞在接受《國家報》采訪時說:“我們的首要目標是,幫助人們過上更健康的生活,以及幫助任何年齡的患者逆轉疾病?!?

              疾病是可逆的,這一概念開辟了一系列新的可能性。伊斯皮蘇亞說:“我們通常傾向于認為,我們身體各部分以統一的速度衰老,但并非所有組織都是同步老化的?!?

              這方面的研究正在取得進展。巴塞羅那生物醫學研究所干細胞和癌癥實驗室負責人薩爾瓦多·阿斯納爾·貝尼塔說:“炎癥是衰老過程中一種常見的現象,正在進行的許多研究旨在找出炎癥的源頭,比如它是由積累的基因突變還是由飲食引起的。我們總會衰老和死亡,但我們可以讓這一過程慢下來?!?

              精準腫瘤學獲鞏固

              如果說訓練免疫系統來殺死腫瘤細胞的免疫療法是過去十年中一場偉大的腫瘤學革命,那么未來幾年將是它的鞏固期。西班牙巴爾-德埃夫龍腫瘤研究所所長何塞普·塔韋內羅指出,第一步是“將在轉移性疾病研究領域取得的進展,應用到早期疾病的治療過程中”。

              在尋找新藥的過程中,癌癥疫苗的分量再次增加。塔韋內羅介紹說:“癌癥疫苗旨在幫助加強和恢復免疫系統的特性?!痹擃I域的科學家已轉而研發個性化疫苗?!耙郧?,研究的是對所有人效果都一樣的疫苗。但現在,我們的想法是先分析腫瘤,再研制有針對性的疫苗?!边@位腫瘤學家解釋道。

              神經科學迎來革命

              可以再次行走的截癱患者,可以讓你用大腦寫字的芯片……在神經病學領域,這些仿佛科幻小說內容的東西已變成觸手可及的現實。西班牙神經病學會新技術委員會協調員阿爾瓦羅·桑切斯·費羅介紹說,腦機接口就像一個監控大腦活動并通過計算機進行翻譯的通信系統,該系統已被證明可有效解決神經疾病患者功能受限的問題,但仍處于起步階段。桑切斯·費羅說:“當患者喪失神經功能時,腦機接口是恢復功能的選項之一,但還需要證明腦機接口的長期安全性并對其進行監管?!?

              桑切斯·費羅警告說,相關研究正沿著上述方向開展,但技術還不成熟。上個月,英國《自然·通訊》雜志發表了一名完全無法活動的肌萎縮側索硬化癥患者的案例,他能夠通過大腦植入物講出自己的想法和說出自己的名字。但是,這種能力一直在下降,該患者現在已經無法拼寫了。

              在治療領域,生物醫學的進步將體現在不斷涌現的新治療手段上,例如幫助消除以有毒方式積聚在大腦中的蛋白質(比如阿爾茨海默病患者腦中的淀粉樣蛋白)。

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