2024年1月9日，《麻省理工科技评论》发布2024“十大突破性技术”。其中生物资源相关如下：
1. 用于高胆固醇的 CRISPRCRISPR for high cholesterol
新形式的基因编辑工具可以帮助治疗常见疾病。
主要研究者：Verve Therapeutics, Beam Therapeutics, Prime Medicine, 伯劳德研究所
成熟期：10-15 年
去年，一名新西兰女性成为第一个接受基因编辑治疗以永久降低胆固醇的人。她患有心脏病，同时也有遗传性高胆固醇风险。但这项实验性治疗背后的科学家认为，任何人都可能从该疗法中受益。在治疗中，他们使用了编辑工具 CRISPR，这是该工具的潜在转折点。大约十年前，该技术首次被编程用于编辑基因组，如今我们已看到 CRISPR 从科学实验室转移到了临床。但最初的实验治疗集中在罕见遗传疾病上，高胆固醇治疗具有更广泛的临床应用潜力。
由 Verve Therapeutics 开发的降胆固醇疗法，依赖于一种被称为碱基编辑或“CRISPR 2.0”的基因编辑形式。科学家现在可以用一个 DNA 碱基来替换另一个，这是一种更具针对性的方法，而不是简单地通过切割来“关闭”特定基因。理论上，这应该更安全，因为可以减少错误地切割一个重要基因的可能性，并且避免 DNA 被切割后修复自身时可能发生的潜在错误。一种更新形式的 CRISPR 可能会发挥更大作用。Prime 编辑或“CRISPR 3.0”使得科学家可以将大片段 DNA 插入基因组。如果它在人身上有效，就可以让科学家替换掉致病基因。
总之，这些新形式的 CRISPR 可以扩大基因编辑的范围，使其用于治疗更多疾病，包括遗传疾病以外的疾病。总有一天，人们可以选择在基因密码中添加被认为可以预防高血压或其他某些疾病的基因。目前所有 CRISPR 治疗都是实验性的，我们不知道它们是否安全。同时一些人认为，我们应该集中精力治疗那些患有严重疾病的人。但是，如果这些新形式的 CRISPR 能够奏效，它们就可以帮助其他许多人。——杰西卡·哈姆泽鲁
2. 按需器官制作 Organs on demand
工程化器官可以终结器官移植的等待名单。
主要研究者：eGenesis、Makana Therapeutics、United Therapeucs
成熟期：10-15 年
在去年的两个月里，一位名叫大卫·贝内特（David Bennett）的 57 岁男子体内有一颗猪心在跳动。马里兰大学的外科医生们把它植入人体内，并希望了解经过基因编辑的猪心脏是否能救人。
需要器官移植才能活下来的人，远远多于能够得到器官移植的人。全世界每年约有13万例器官移植，但更多的人在等待器官移植时死亡，或者他们可能从未进入移植等待名单。使用动物器官是一个潜在的解决方案，但要克服人体对它们的排异并不容易。例如，猪组织表面的糖会使我们的免疫系统进入攻击模式。药物可以帮助抑制反应，但这还不够。因此，生物技术公司利用基因编辑技术改造猪组织，去除这些糖分子并添加其他基因，使猪组织看起来更像人的组织。
通过以这种方式编辑猪的 DNA，几家生物技术公司现在已经创造出了器官与人体更兼容的动物。尽管贝内特去世了，原因是在移植的器官中发现了病毒，但他的医生们声称，移植的猪心从未出现典型的器官排异症状。现在，他们正在计划招募更多患者进行研究。在未来，器官工程可能根本不需要动物。研究人员正在探索如何从头开始设计复杂组织，目前处于早期阶段。其中包括肺部形状的 3D 打印支架，还有从干细胞中培养出的泛用“类器官”，用来模仿特定器官。从长远来看，研究人员希望在工厂里培育定制器官。无论是在动物体内生长，还是在制造工厂内培育，可以无限供应的人造器官都会使移植变得更加普遍，让更多的人获得替代品。——安东尼奥·雷加拉多
3. 远程医疗堕胎药 Abortion pills via telemedicine
药物流产已经变得越来越普遍，但美国最高法院推翻罗诉韦德案的决定带来了新的紧迫感。
主要研究者：Choix, Hey Jane, Aid Access, Just the Pill, Abortion on Demand, Planned Parenthood, Plan C
成熟期：现在
在美国，获得堕胎护理的机会急剧减少，但一个重大转变出现在了另一个方向上：不需要离开家就能堕胎。2021 年疫情期间，美国食品和药物管理局（FDA）临时允许卫生保健提供者向患者邮寄两种药物，即米非司酮和米索前列醇，当两者一起服用时，可以导致堕胎。几年前，美国食品和药物管理局发现这些药物在终止早期妊娠方面是安全有效的。至 2020 年，这些药物导致的堕胎占美国堕胎总数的一半以上。2021 年底，FDA 将上述临时举措变为永久。
六个月后，美国最高法院裁定堕胎不是宪法权利。随着禁止堕胎的州“触发法”生效，人们对堕胎药的兴趣和需求激增。Aid Access 等非营利组织，以及 Choix、Just the Pill 和 Hey Jane 等初创公司都准备提供应对法律变化的方式。尽管流程因服务而异，但符合条件的女性通常使用带照片的 ID 注册，然后通过视频通话、短信或应用程序与医疗提供商咨询。医疗服务提供者可以为孕妇开药，并将药送到她们手中。
如何获得用于流产的药物，这个问题并未解决。总部设在欧洲的 AidAccess 拥有独特的优势，它可以将堕胎药运送到美国的任何一个州。但大多数通过邮寄方式提供堕胎药的初创公司都要遵循州法律，这意味着生活在禁止堕胎的 13 个州，或另外 7 个州（要求医生必须给孕妇当面开具处方药）的人必须跨州旅行或设置其他邮寄地址才能使用这些服务。尽管如此，帮助人们远程获取堕胎药的组织，在关键时刻为许多人带来了关爱。他们的远见和不懈努力意味着，在人们需要的时候这些解决方案已经准备就绪。——雷贝卡·阿克曼
4. 古代 DNA 分析Ancient DNA analysis
新的方法使商业测序仪可以看清受损的 DNA，这让深埋于历史的惊人发现终于得见天日。
主要研究者：马克斯普朗克进化人类学研究所（Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology）, 哈佛大学 David Reich 实验室（David Reich Lab at Harvard）
成熟期：现在
科学家们一直在寻找更好的工具来研究古代人类的牙齿和骨骼。在过去，他们不得不搜索许多古代遗迹，以找到保存完好的样本进行分析。现在，更便宜的技术和新的方法使商业测序仪可以看清受损的 DNA，这为古代 DNA 分析的繁荣提供了动力。如今，科学家甚至可以不需要牙齿或骨骼，仅仅在尼安德特人尿过的泥土中就能分析他们的 DNA 微观痕迹。2022 年 11 月，古遗传学成为了关注焦点，因为马克斯·普朗克进化人类学研究所的遗传学家斯万特·帕博（Svante P??bo）因其相关的基础性研究工作获得了诺贝尔奖。
通过古代 DNA 分析，我们发现了两种已灭绝的人种“吕宋人（Homo luzonensis）”和“丹尼索瓦人(Denisovans)”，还知道了现代人类携带大量丹尼索瓦人和尼安德特人的 DNA。同时现在我们拥有全基因组数据的古代人类个体的数量迅速增加，从 2010 年的 5 个增加到了 2020 年的 5550 个。
这些技术表明了印度人的祖先是多种多样的，对种姓制度造成了冲击。西西里岛一个有 2500 年历史的战场中的 DNA 显示，古希腊军队比历史学家认为的更为多样化。古老的样本也可以解开现代健康之谜。去年，科学家们发现了一个基因的单一突变，这种突变使人们在黑死病中存活的可能性提高了 40%，但它同时也是可能导致克罗恩病等自身免疫疾病的因素。不同文化对待人类遗骸的方式不同，这将继续为寻求研究古代 DNA 的学者们带来伦理和后勤方面的问题。但古代 DNA 研究带来的发现已经改写了历史。——哈纳基罗斯
