麻省理工《TechnologyReview》雜志日前回顧了生物技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重大事件,仔細(xì)一看這一年的確不一般。
對于生物學(xué)來說注定是不平凡的一年,新年伊始生物技術(shù)領(lǐng)域就迎來了里程碑意義的重大事件,測序巨頭Illumina發(fā)布了能夠?qū)崿F(xiàn)千元基因組測序的測序系統(tǒng)HiSeqX-10。想當(dāng)年人們首次測序人類基因組花了將近三十億美元,十年后的今天測序成本終于降到了一千美元左右。
HiSeqX-10系統(tǒng)售價為一千萬美元,每年能完成兩萬個基因組的測序。該產(chǎn)品一問世就被大型研究機構(gòu)和公司搶購,比如J.CraigVenter的HumanLongevity公司和英國政府。HumanLongevity公司計劃每年測序四萬個人類基因組,而英國是首個確立國民基因組測序計劃的國家。
Illumina公司的總裁FrancisdeSouza預(yù)計,在兩年內(nèi)將會有一百六十萬人的基因組得到測序。
低成本測序意味著人們將獲得海量的信息,“大數(shù)據(jù)”處理技術(shù)是解讀這些信息的關(guān)鍵。Google率先注意到了這個趨勢,并啟動了收集健康人生物學(xué)數(shù)據(jù)的項目,在Google服務(wù)器上儲存一個獨立自然人的基因組每年只需二十五美元。Google還支持遺傳學(xué)研究者組成聯(lián)盟,嘗試引入技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建立“InternetofDNA”,以便研究者們進行數(shù)據(jù)分享。
測序服務(wù)應(yīng)當(dāng)為消費者提供多少DNA信息,這一點一直存在著爭議。美國FDA認(rèn)為,直接面向消費者的遺傳學(xué)健康檢測還不能面市。然而總有人在想辦法獲得自己的遺傳學(xué)數(shù)據(jù),不少人通過網(wǎng)絡(luò)了解自己的基因,甚至還有一位父親測序了自己未出世孩子的DNA。
基因編輯技術(shù)CRISPR毋庸置疑是去年最火的生物學(xué)技術(shù)。去年一月,中國科學(xué)家們用這一技術(shù)對猴子進行了遺傳學(xué)改造,現(xiàn)在人們正在嘗試建立能模擬人類精神疾病的猴模型。去年科學(xué)家們已經(jīng)開始爭奪CRISPR專利的所有權(quán),這一技術(shù)的重要性可見一斑。
生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域迎來了治療退行性眼病的新細(xì)胞療法,HIV基因療法也取得了積極的效果,而RNA干涉療法重新崛起。此外,替代性器官的研發(fā)也取得了長足進步,比如人們已經(jīng)通過3D打印向人造組織中成功添加了血管。
去年FDA批準(zhǔn)的35種新藥中有10種是生物學(xué)分子,這是一個新的紀(jì)錄。據(jù)FDA統(tǒng)計,正在進入臨床測試的新藥中,生物學(xué)藥物首次占據(jù)了數(shù)量優(yōu)勢,其中包括被稱為“免疫療法”的新型癌癥藥物,癌癥免疫療法是最重大的醫(yī)學(xué)突破之一。舉例來說,Merck公司測試了一個幫助免疫系統(tǒng)識別黑色素瘤癌細(xì)胞的抗體,該抗體在一些患者中起到了奇跡般的治療作用。另外,人們還對白細(xì)胞進行改造,讓它們殺死特定的白血病腫瘤。
奧巴馬政府制定的BRAINInitiative將資金投入到新神經(jīng)學(xué)技術(shù)的開發(fā)中,以解讀大腦中的神經(jīng)密碼。而歐洲將大量資金用于一個大型項目,用計算機模擬人腦的HumanBrainProject,這也引起了許多神經(jīng)生物學(xué)家的不滿。
生物工程能解決地球所面臨的一些最大危機。比如說,轉(zhuǎn)基因作物(GMO)可以幫助我們適應(yīng)氣候改變帶來的未知挑戰(zhàn)。然而許多人并不相信這種技術(shù)的安全性和實用性。在美國,一些企業(yè)希望編輯動物基因的新技術(shù),可以改變公眾對轉(zhuǎn)基因動物的排斥。包括中國在內(nèi)的一些國家,民眾普遍對GMO心生恐懼,政府也放慢了轉(zhuǎn)基因作物的商業(yè)化進程。不過,中國仍向這一領(lǐng)域投入了大量的研發(fā)經(jīng)費。
這一切對于科學(xué)家們來說頗具諷刺意味。目前歐洲首個基因治療藥物已經(jīng)上市銷售,這種藥物通過修正突變基因來治療一種罕見的肝病,一劑的售價高達一百四十萬美元,成為了歷史上最昂貴的藥物。與此同時,GMO作物仍舊受到歐洲國家的排斥。
在哈佛醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)大牛GeorgeChurch的眼中,這就是一個技術(shù)上的悖論。“WehavegeneticallymodifiedhumanbeingswalkingaroundinEuropenoteatingGMOfood,”GeorgeChurch的這句名言被廣泛引用。
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