1. HIV新药！默沙东Delstrigo和Pifeltro获欧盟批准

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美国制药巨头默沙东（Merck & Co）近日宣布，欧盟委员会（EC）已批准Delstrigo和Pifeltro，用于治疗HIV-1感染。该公司已计划在2019年上半年将这2个药物推向欧洲市场。 Delstrigo是一种三合一复方药物，由固定剂量的新型非核苷类逆转录酶抑制剂（NNRTI）doravirine（DOR，100mg）与拉米夫定（3TC，300mg）和富马酸替诺福韦二吡呋酯（TDF，300mg）组成。该药是一种每日一次的片剂，适用于作为一种完整治疗方案，用于过去或现在对NNRTI类抗病毒药物、3TC、TDF无耐药证据的HIV-1成人感染者。 Pifeltro（doravirine，100mg）是一种新的、每日一次的NNRTI，适用于联合其他抗逆转录病毒药物，适用于过去或现在对NNRTI类抗病毒药物无耐药证据的HIV-1成人感染者。 在美国，Delstrigo和Pifeltro于今年8月底获批，用于既往未接受抗病毒疗法的HIV-1成人感染者，2个药物均每日口服一次，可与食物或不与食物同服。Delstrigo药物标签中含有一个黑框警告，提示治疗后乙肝病毒（HBV）感染的急性加重风险。 此次批准，是基于2项关键性、随机、多中心、双盲、活性药物对照III期临床研究DRIVE-AHEAD和DRIVE-FORWARD的数据。这些研究分别评估了Delstrigo和Pifeltro在既往未接受抗逆转录病毒药物治疗的HIV-1成人感染者中的疗效和安全性。2项研究中，有25.4%的受试者来自欧洲（n=397/1494）。 DRIVE-AHEAD研究中，Delstrigo与3药方案（依非韦伦/恩曲他滨/TDF，EFV/FTC/TDF）在治疗第48周的疗效具有非劣效性（病毒学抑制率[HIV-1 RNA＜40拷贝/毫升]：84% vs 80%，治疗差异：4.1%）。96周数据支持了48周的发现。在第96周的病毒学抑制率（HIV-1 RNA＜40拷贝/毫升），Delstrigo治疗组为76%，3药方案（EFV/FTC/TDF）治疗组为73%，治疗差异为3.3%。因不良反应导致的停药率Delstrigo治疗组低于3药方案（EFV/FTC/TDF）组，分别为3%和6%。Delstrigo治疗组中，最常见的不良反应（发生率≥5%）包括恶心（6%）和头痛（5%）。 DRIVE-FORWARD研究中，治疗第48周的数据显示，Pifeltro疗效与地瑞那韦+利托那韦（DRV+r）具有非劣效性（均与FTC/TDF或ABC/3TC联用：83% vs 79%，治疗差异：4.2%）。96周数据支持了48周的发现。在第96周的病毒学抑制率（HIV-1 RNA＜40拷贝/毫升），Pifeltro治疗组为72%，DRV+r治疗组为64%，治疗差异为7.6%。来自2个临床研究初治患者（P007和P021/DRIVE-AHEAD）合并数据的汇总分析显示，因不良反应导致的停药率方面，doravirine（100mg）治疗组低于EFV治疗组（2.8% vs 6.1%）。Pifeltro治疗组最常见的不良反应（发生率≥5%）包括恶心（6%）和头痛（5%）。

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发布时间: 2018-12-01

2. 感觉超敏反应的神经基础

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麻省理工学院(MIT)、布罗德研究所(Broad Institute)和布朗大学(Brown University)的神经科学家发现，与基因正常的老鼠相比，缺乏一种名为Shank3的蛋白质的老鼠，对触须更敏感。Shank3此前被认为与自闭症有关。这些缺乏shank3的小鼠大脑中一个叫做躯体感觉皮层的区域也有过度活跃的兴奋性神经元，研究人员认为这是它们反应过度的原因。 目前还没有治疗感觉过敏症的方法，但研究人员相信，揭示这种敏感性的细胞基础可能有助于科学家开发潜在的治疗方法。 “我们希望我们的研究可以为我们指明了正确的方向治疗发展的下一代,”办事冯说的准成员斯坦利Broad研究所精神病学研究中心的詹姆斯·w·和帕特丽夏Poitras麻省理工学院神经科学教授,以及麻省理工学院麦戈文脑研究所的成员。 冯和布朗大学(Brown University)神经科学教授克里斯托弗·摩尔(Christopher Moore)是这篇发表在《自然神经科学》(Nature neuroscience)杂志上的论文的资深作者。麦戈文研究所的科学家和斯坦利中心的联合科学家钱晨和布朗大学的博士后克里斯托弗·戴斯特是这项研究的主要作者。 太多的激励 Shank3蛋白对突触的功能很重要，突触是神经元之间相互沟通的纽带。冯之前已经证明，缺乏Shank3基因的老鼠表现出许多与自闭症相关的特征，包括逃避社会交往、强迫、重复的行为。 在这项新的研究中，冯和他的同事们开始研究这些老鼠是否也表现出感官过敏。对老鼠来说，感知输入最重要的来源之一是胡须，它可以帮助它们导航和保持平衡，以及其他功能。 研究人员开发了一种方法来测量老鼠对胡须轻微偏转的敏感度，然后训练突变的Shank3老鼠和正常(“野生型”)老鼠表现出当它们感觉到胡须被触摸时的行为。他们发现，缺少Shank3的小鼠准确地报告了非常轻微的偏转，而正常小鼠没有注意到这种偏转。 “它们对微弱的感官输入非常敏感，而野生型小鼠几乎察觉不到，”冯说。“这是一种直接的迹象，表明它们有感官上的过度反应。” 一旦他们确定突变小鼠有感觉超敏反应，研究人员就开始分析其潜在的神经活动。为了做到这一点，他们使用了一种成像技术，可以测量特定细胞类型中显示神经活动的钙水平。 他们发现，当老鼠的胡须被触摸时，体感皮层的兴奋神经元会过度活跃。这有点令人惊讶，因为当Shank3缺失时，突触活动就会下降。这导致研究人员猜测，问题的根源在于抑制性神经元中的Shank3含量较低，而抑制性神经元通常会降低兴奋性神经元的活性。在这种假设下，抑制这些神经元的活动将使兴奋性神经元不受抑制，导致感觉超敏反应。 为了验证这一观点，研究人员对老鼠进行了基因改造，使它们能够完全关闭生长感觉皮层抑制性神经元中的Shank3表达。正如他们所怀疑的，他们发现在这些小鼠中，兴奋性神经元过度活跃，尽管这些神经元具有正常水平的Shank3。 冯说:“如果你只删除了生长感觉皮层抑制神经元中的Shank3，而大脑和身体的其他部分都是正常的，你会看到类似的现象，在这些小鼠中，你会看到极度活跃的兴奋性神经元和更高的感觉敏感度。” 扭转超敏反应 冯说，研究结果表明，恢复正常水平的神经元活动可以逆转这种超敏反应。 他说:“这给了我们一个细胞的目标，在未来，我们如何可能调节抑制性神经元的活动水平，这可能有助于纠正这种感觉异常。” 在小鼠身上的许多其他研究已经将抑制性神经元缺陷与神经系统疾病联系起来，包括脆性X综合征和Rett综合征，以及自闭症。 冯说:“我们的研究是几个在抑制缺陷和感觉异常之间提供直接和因果联系的研究之一，至少在这个模型中是这样的。”“这为支持抑制性神经元缺陷作为自闭症谱系障碍模型的关键机制之一提供了进一步的证据。” 他现在计划研究动物在发育过程中出现这些损伤的时间，这可能有助于指导可能的治疗方法的发展。冯说，现有的药物可以抑制兴奋性神经元，但如果在整个大脑中使用这些药物，则会有镇静作用，因此更有针对性的治疗可能是更好的选择。 “我们还没有一个明确的目标，但我们有一个清晰的细胞现象来帮助指导我们，”他说。“我们离开发出一种治疗方法还有很长的路要走，但我们很高兴我们已经确定了缺陷，指明了我们应该走的方向。” 研究由典当e . Tan和k丽莎杨自闭症研究中心在麻省理工学院,斯坦利Broad研究所精神病学研究中心的麻省理工学院和哈佛,南希Lurie标志家族基金会,Poitras麦戈文精神疾病研究中心研究所,瓦拉纳西家族,r·巴克斯顿,美国国立卫生研究院。

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发布时间: 2020-03-13

3. 活药:银杏的机器颠覆了制药业

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银杏生物工作间向工程生物治疗领域迈出了大胆的一步。 银杏生物工厂的生意不错，但工作质量更好。问问银杏公司的首席商务官埃娜•克拉森伯格(Ena Cratsenburg)就知道了，她的工作是为公司的生物工程技术寻找新市场。她的目标之一是为创新者提供创造一种新型药物的工具——活药物——以帮助那些没有或没有治疗选择的患者。最近，我与Ena谈论了银杏对制药业的兴趣、银杏在哺乳动物领域的新造币厂，以及生物在世界上行善的力量。下面是我们的对话，为了简洁明了，经过编辑。 现在银杏的情况怎么样? 很高兴成为银杏的一份子，也很高兴成为世界上生物产品的先驱。我们对生物的力量和基于生物的产品的可能性感到兴奋，我们将银杏视为一个合作伙伴，它提供了一个强大的平台，可以实现这一点。 银杏非常致力于使生物学更易于工程的任务，而银杏技术平台的某些方面在今天的空间中是独一无二的。我环顾今天的synbio世界，我真的相信银杏有一个独一无二的工具包，它是首屈一指的。 银杏正在进入活体医药领域。当我们说到“活的药物”时，我们在说什么? 广义地说，活的药物是改良的活的生物疗法。“活着”这个词非常重要，因为它们被设计用来感知和回应人体的暗示，然后为病人的特定需求提供最佳的治疗。 想象一种药物可以用最小的副作用治疗无法治愈的疾病。这就是我们看到的生命医学的潜力，它利用了生命细胞所能做的所有神奇的事情。 对我来说，生命医学本质上是一种个性化的医学。它以正确的剂量、时间和地点提供治疗。它被设计得很聪明，所以它可能比现在的传统药物更强大和有效。 银杏科技平台如何帮助实现活药? 我们已经建立了我们称为铸造厂的最先进的实验室，这些铸造厂结合了最新的自动化和高通量设备，以便我们能够迅速地为各种应用，从工业用途到消费品，(现在)到制药，建立转基因生物的原型。 我们的前三个代工厂(Bioworks 1、2和3)主要关注微生物系统。2018年底，我们新开了一家铸造厂Bioworks4，有了这家新铸造厂，我们现在总共有10万平方英尺的空间，完全用于设计和打印DNA和工程活细胞。Bioworks4使我们能够将我们的自动化和高通量的过程应用于哺乳动物细胞的工程。这些哺乳动物细胞对于药物研究和制造是必不可少的。Bioworks4的开放使我们能够在各种新疗法中瞄准更多的机会，无论是工程微生物、工程细胞还是基因疗法。我们现在可以使用铸造厂快速设计和开发高质量的候选药物。 银杏的活性药物组合是什么样的? 我们正在与一些潜在的合作伙伴进行关于开发候选药物的对话。我可以和你们分享的是一个与Synlogic, Inc.的发现合作。Synlogic是一家公司，该公司正在开发一种特定类别的活性药物候选药物，这些药物都是经过工程处理的益生菌。这些工程益生菌由特定的基因和分子组成，在肠道中进行关键的代谢转换，以替代或补充患者缺失或受损的生理活动。这些程序化药物有潜力治疗一系列疾病，包括罕见疾病、代谢疾病、自身免疫和炎症疾病以及癌症。 制药业会成为银杏产业的主要组成部分吗? 这对我们来说肯定是一个重要的领域。至于我们的项目或收入占比有多大，我认为现在下结论还为时过早。随着我们在成长的各个阶段中不断进步，我们可能会看到我们的投资组合在某个市场或另一个市场中所占比例的上下变化。但这是我们工作的重要组成部分，Bioworks4专门致力于哺乳动物的研究。我们全力致力于医药相关项目。 从全行业的角度来看，银杏最令人兴奋的具体的应用技术是什么? 有一点和硬件有关，有一点和软件有关，还有一点和实际技术有关，比如基因工程。这不是我们感兴趣的一项技术，而是所有这些东西的汇合。在银杏，我们相信自动化和高通量的方法对于利用生物的力量使我们能够将新的生物产品推向市场至关重要。它让我们有能力转动曲柄，以更高的效率做更多的实验。当我们做的越多，我们学到的就越多。当我们了解更多的时候，我们就有了一组更好的数据来告诉我们下一个设计周期。正是这种设计-建造-测试-学习的飞轮赋予了我们驾驭生物力量的能力。 生物学是一项重要而强大的技术，我们现在才刚刚开始探索如何利用它。我们还有很多不知道的，还有很多生物多样性有待探索。我们需要能够快速地进行大量的实验，并探索生物序列极其广泛的多样性的巨大潜力，以寻求答案。 合成生物学工业作为一个整体——尤其是银杏——如何从工程周期的角度来衡量其绩效? 对于公司来说，了解他们如何改进自己的流程是很重要的。对于像银杏这样专注于提高我们的规模经济、试验成本效率和速度的公司，我们确实在内部开发了跟踪进展的指标，使我们能够继续寻求改进。 但是我认为找到一套适用于所有人的标准度量标准是非常具有挑战性的。效率和速度很重要，因为它们关系到产生产出的成本。 但归根结底，重要的是你在市场上有一个好的产品，能够满足社会的需求。 所以从我们的角度来看，我们不仅要看速度和效率，还要看我们产出的质量。 你能告诉我们银杏的合作方式吗? 合作之所以存在，是因为你试图开发的产品需要你或你的公司所不具备的专业知识。要利用这一点，你真的需要有一个开放的对话，并把你的合作伙伴作为你的团队的一个扩展成员。这种开放对话必须贯穿整个合作过程，而不仅仅是在蜜月阶段。它必须发生在困难的时候，这样你才能经受住风暴。 在签订协议时，有一组明确的目标，这些目标由一个技术计划支撑，该技术计划通常会指导整个合作过程中的伙伴关系。但是项目很少以最初设想的方式精确地进展。成功的伙伴关系认识到这一点，双方都必须愿意在这一过程中作出改变，以取得良好的结果。 一个好的结果可能不同于最初的结果，但它可能比最初预想的要好。这种情况在我身上发生过很多次。所以最成功的伙伴关系是那些认识到一加一大于二的伙伴关系，每一方都有东西可以拿来谈判，我们愿意在整个过程中合作将产品推向市场。 银杏生物工厂已经发展了四个代工厂。Bioworks1、Bioworks2(如图所示)和Bioworks3主要研究工程微生物。Bioworks4于2018年10月推出，旨在设计哺乳动物细胞，并为药物研究和制造开辟新的机遇。图片由银杏生物工作坊提供。 银杏如何参与合作伙伴的产品开发? 我们在产品开发的每个阶段都参与其中。参与的类型会发生变化，这取决于项目的阶段和我们所追求的具体目标。但这就是开放对话的切入点。即使在产品设计的早期阶段，我们也会与我们的合作伙伴一起工作，以理解我们试图解决的问题。通常，公司会让我们参与到他们想要达到的一组特定的技术目标中，这些技术目标是基于他们心中的一个内部项目目标的。这些技术目标可能不包括我们将考虑的其他可能性。考虑到银杏在不同领域的广泛项目，我们可能会从不同的角度看待事物，并看到合作伙伴最初没有想到的其他可能性。 我们一般从设计规范的技术项目,然后问我们如何得到中间里程碑,让我们最终想要的结果,我们要采取不同的步骤是什么,我们如何一起工作互相利用对方的技术能力,我们对市场和产品的了解,下游流程需要执行什么,什么类型的监管协议需要坚持,和部署我们需要考虑的因素。来自双方的输入和反馈将影响项目计划的设计。再一次，开放对话成为我们如何利用彼此互补的技能集来产生协同作用，最终交付成功产品的一个非常重要的方面。 你认为合成生物学产业和硅谷的科技产业相比如何? 这两个市场有很多相似之处。很多风险投资进入了新兴技术的早期阶段，你不知道这些公司是否会成功。但在硅谷的科技行业中，有一个社区支持创业精神，鼓励创新思维，并为创建这个让创业者茁壮成长的生态系统提供资金动力。因此，你在软件技术领域看到的很多事情，你在生物技术领域也看到了，不仅在硅谷，而且在波士顿、圣地亚哥、西雅图和其他地方。 我们能否消除生物技术、制药和活性药物技术失败的风险? 我认为在药物发现和开发中可能会发生范式转变，早期开发更多地植根于高质量的设计。今天的研究人员真正关注的是优化少数几个目标，因为他们没有工具去探索更广泛的可能性。银杏铸造厂的规模和效率可以改变这一状况，并为药物发现开发开辟一个新范式，因为我们实际上可以探索广泛的生物多样性，并将更高质量的、为目的而构建的候选药物引入临床。 去临床试验，这是昂贵的。想象一下，通过向临床提供更多、更高质量的药物来提高整个行业的效率，这些药物可以治疗疾病，但其中许多目前还没有有效的治疗方法。这意味着拯救生命的药物有可能更快、更便宜地研发出来。现在，这真的很酷，我们很高兴能做出贡献。 你能和银杏在促进行业透明度和社会价值方面的领导谈谈吗? 我想说，对于synbio社区的所有人来说，我们对基因工程为许多不同行业创造的新机会感到非常兴奋。在某种程度上，我们可以让更多的人认识到这项技术可以做的伟大的事情和转基因产品的好处，我们很高兴这样做。 至于社会价值观，比如提拔女性领导人，在我们的交流中保持透明，支持人人机会平等，这些对我们很重要，是我们DNA的一部分。 我们是由一群相信这些价值观的人组成的团体，我们喜欢分享我们的想法，并支持有同样想法的人。这就是我们。 最终，我们想做的是用创新的思维把好的产品推向市场。我们相信，利用生物作为创新的基础有很多潜力和令人兴奋之处，我们希望尽我们所能实现这一点。

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发布时间: 2019-02-27

4. 在骄傲的游行中, 实验室的员工表明 ' 多样性是元素 '

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近50名员工参加了伯克利实验室特遣队在最近的自豪感游行在旧金山。该小组由实验室的 Lambda 联盟赞助, 是参加游行的数以千计的参与者之一, 并由当地的新闻机构播出。到这里来查看更多的图片并浏览该事件的其他照片。

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发布时间: 2018-07-11

5. 研究综述:2019年12月6日

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欢迎来到2019年12月6日的研究综述，这是布罗德研究所的科学家和他们的合作者发表的最新研究的一个重复快照。 寻找增强剂 虽然我们体内的每个细胞都含有相同的基因序列，但增强子控制着基因在不同细胞类型中的表达方式，例如，确保肝细胞不会失控并开始启动肾脏基因。然而，确定和预测哪些增强子调节哪些基因的能力仍然难以捉摸。查理·富尔科、约瑟夫·纳赛尔、杰西·恩格雷茨、研究所所长兼创始主任埃里克·兰德以及来自布罗德和其他地方的同事在《自然·遗传学》杂志上描述了一种可以确定哪些增强子调节哪些基因的实验技术，以及一种预测基因组中增强子-基因连接的模型。由于先前的研究已经将增强子突变与疾病联系起来，这些新工具将对了解人类健康非常重要。 细菌测试进入噬菌体- r阶段 一种快速诊断细菌感染的方法可以帮助病人更快地康复，并防止耐药微生物的传播。每年有3.5万美国人死于耐药微生物。Roby Bhattacharyya是传染病和微生物组项目(IDMP)的核心成员，他和同事们开发了一种新的诊断方法，称为GoPhAST-R，它结合了基因型和表型测试来确定细菌的抗生素敏感性。GoPhAST-R寻找抗生素诱导的基因表达的模式，并识别关键的耐药基因以区分易感和耐药菌株。在《自然医学》杂志上，该方法可以在不到4小时内提供94%到99%的准确率，相比之下，使用标准的临床实验室方法需要28到40小时。 当质量不够大的时候 关于转录因子(TFs)如何与基因启动子一起控制基因表达、细胞表型和细胞状态的规则仍然模糊不清，部分原因是规模问题。在《自然生物技术》,卡尔•德波尔核心研究所细胞天文台特拉维夫Regev董事成员和卡拉曼和他的同事发布了巨大平行记者化验(GPRA):机器学习方法,合并与实验室系统,衡量TFs与超过1亿randomly-synthesized基因启动子序列在酵母基因表达的影响。GPRA揭示了tf -启动子结合的关键特征，并为研究基因变异如何影响基因表达和疾病风险提供了一个创建复杂、全面模型的机会。 将数据和谐地结合在一起 为了充分利用现有的单细胞rna测序(scRNA-seq)研究，研究人员需要能够收集来自各种组织、数据源、测序平台等的数据。Ilya Korsunsky，医学和人口遗传学(MPG)项目的研究所成员Soumya Raychaudhuri，和他的同事开发了Harmony，一种允许科学家整合来自多个数据集的scRNAseq数据的算法。在Nature方法中，他们展示了Harmony的能力:1)处理大型数据集;2)在集成数据中识别宽粒度和细粒度的细胞群;3)处理复杂实验中生成的数据;4)处理来自多个实验平台的数据。Harmony的R包可以在GitHub上找到。 心的读者 潜在的朊病毒疾病治疗的目的是降低大脑中的朊病毒蛋白(PrP)，但目前测量脑脊液(CSF)中PrP的方法没有捕获蛋白质片段或不同的构象。Eric Vallabh Minikel、Eric Kuhn、Sonia Vallabh、研究所科学家和蛋白质组学平台主任Steven Carr及其同事开发了一种基于多重反应监测的质谱仪方法，可以精确测量人类和其他模型物种的PrP肽浓度。根据分子和细胞蛋白质组学的报道，他们发现CSF PrP随着疾病的进展而减少，所以降低PrP药物的剂量研究应该集中在有症状的高危个体上。请阅读美国生物化学和分子生物学学会发布的新闻稿。 绘制癌症中免疫细胞的多样性 调节性T细胞(treg)可削弱抗肿瘤免疫反应，因此与几种癌症的不良预后有关。为了更好地了解treg在肿瘤发展中的作用，研究人员利用单细胞RNA测序技术，在基因工程小鼠肺腺癌模型中绘制了肿瘤发展过程中这些细胞的多样性。在《细胞报告》中，由Amy Li、Rebecca Herbst、David Canner、Aviv Regev、癌症项目高级副成员Tyler Jacks及其同事领导的研究小组提供了肿瘤微环境中Tregs多样性的高分辨率视图，从而突出了治疗干预的潜在途径。 肾脏器官会竖起大拇指 从患者诱导多能干细胞(iPS)中培养的人肾脏类器官是一种很有前途的新工具，用于开发急需的精确治疗。学习如何复制这些瀑样跨“诱导多能性”细胞,Ayshwarya萨勃拉曼尼亚,Eriene-Heidi Sidhom, Maheswarareddy Emani,协会成员和肾病倡议主任安娜Greka,和他的同事们分析了约450000个细胞肾瀑样来自四个iPS细胞系,相比他们单细胞概要文件从成人和胎儿肾脏。研究小组发现，类器官的组成和发育是人类肾脏组织的可靠替代物，将类器官移植到小鼠体内可以进一步提高类器官的质量。在自然交流中学习更多。 神经系统炎症的治疗靶点 关于鞘脂代谢在调节中枢神经系统炎症和多发性硬化等疾病中的作用，人们知之甚少。Julian Avila-Pacheco、副成员Francisco Quintana、研究所科学家和代谢组学平台高级主任Clary Clish及其同事通过结合蛋白组学、代谢组学、转录组学和体内遗传微扰研究，发现了鞘脂类代谢对星形胶质细胞的影响。他们的发现发表在《细胞》杂志上，定义了一种驱动促炎性星形细胞活动的新机制，概述了线粒体抗病毒信号蛋白在中枢神经系统炎症中的新作用，并确定了鞘脂类代谢是治疗中枢神经系统炎症的一个有希望的靶点。 疟原虫将如何抵抗这种药物? 恶性疟原虫对临床使用的每一种疟疾药物都产生了迅速的耐药性。在药物开发的早期就发现这种寄生虫的分子逃逸路线，可以帮助研究人员找到更好的药物。为了解决这个问题，IDMP研究所的成员Dyann Wirth和她的团队设计了一种预测疟原虫抗性机制的方法，他们在《科学转化医学》上描述了这种方法。研究人员在体外和受感染的小鼠体内都将这种寄生虫暴露在能够阻断疟疾病毒的二氢旋转脱氢酶(DHODH)的化合物中。然后，他们选择耐药生物并对其基因组进行排序。研究小组发现，在体外和小鼠体内，耐药寄生虫也出现了类似的快速耐药性和共同突变。研究人员得出结论，选择体外耐药性可以预测体内耐药性，并认为这种方法可用于潜在新药的筛选。 解密蛋白质串扰，一次一个细胞 蛋白质参与功能途径并形成一系列复杂的相互作用来驱动细胞的行为。理解这种“相互作用组”对于理解驱动生物学的机制至关重要。尽管科学家们创造了一个有价值的“参考相互作用组”，将这些相互作用概括为一个单一的资源，但这种工具无法提供特定于不同细胞类型的信息。 Shahin Mohammadi，Jose Davila-Velderrain和Epigenomics Program准成员Manolis Kellis在Cell Systems中描述了一种计算框架（SCINET），该框架可以单细胞分辨率分析此相互作用基因组。使用scRNA-seq，SCINET可以在单个细胞中重建相互作用基因组，从而使研究人员能够识别在各种条件下受干扰的单细胞相互作用。 与ALS相关的新基因 肌萎缩性侧索硬化症（ALS）是一种迟发性神经退行性疾病，众所周知，遗传因素是造成这一疾病的危险因素。为了发现与ALS相关的新基因，由Sali Farhan和研究所成员Benjamin Neale领导的一个小组在MPG中分析了3864名患者和7839名健康个体的外显子组，这是迄今为止最大的ALS外显子组病例对照研究。研究小组观察到ALS病例中罕见的蛋白质截短遗传变异，以及与已知ALS基因和新基因DNAJC7的关联。可通过ALS知识门户网站获得ALS遗传数据的摘要统计信息。查看《自然神经科学》中的完整故事。 自闭症和多动症之间的遗传相似性 自闭症谱系障碍（ASD）和注意力缺陷多动障碍（ADHD）具有重要的遗传成分，但是要收集大量的人群进行遗传分析一直是这两者的挑战。由Kyle Satterstrom，研究所成员，MPG联合主任Mark Daly和丹麦iPSYCH研究计划的同事组成的团队，利用已归档血斑的DNA分析了大约8,000名患有ASD和/或ADHD的儿童的外显子组以及5,000个对照，以更好地了解这些疾病的遗传结构。研究人员发现，ASD和ADHD在限制基因中截短变异的负担相似，并确定MAP1A基因中截短变异与患病风险有关。从《自然神经科学》和iPSYCH的新闻稿中了解更多信息。

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发布时间: 2019-12-10

6. 科学家用CRISPR制造智能材料：可以传递药物、感知生物信号

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还有什么是CRISPR不能做的吗？科学家已经使用这种基因编辑工具制造了大量基因改造生物，同时还用它来追踪动物发育、检测疾病以及控制害虫。 如今，他们又发现了这种基因编辑工具的另一个应用——使用CRISPR创建智能材料，后者能够根据指令改变自己的形状。 研究人员在日前出版的美国《科学》杂志上发表报告称，这种可变形的材料能够用来运送药物，并为几乎所有的生物信号“站岗放哨”。这项研究由剑桥市麻省理工学院生物工程师James Collins主持。 Collins的团队研究的是由脱氧核糖核酸（DNA）链连接在一起的充满水的高分子聚合物（被称为DNA水凝胶）。为了改变这些材料的性质，Collins和他的团队采用了一种形式的CRISPR，后者使用一种叫做Cas12a的DNA剪切酶。（基因编辑器CRISPR-Cas9使用Cas9酶在需要的位置剪切DNA序列） Cas12a酶可以被编程来识别一种特定的DNA序列。这种酶会切断其目标的DNA链，然后切断附近的单链DNA。 这一特性使得研究人员能够构建一系列由CRISPR控制的水凝胶，其中包含一个目标DNA序列以及单链DNA——当Cas12a识别出一个刺激物中的目标序列后，这些单链DNA就会断裂。 单个DNA链的断裂触发水凝胶改变形状，或者在某些情况下完全溶解，进而释放有效载荷。 例如，作为一项治疗的一部分，出于对刺激的响应，研究小组创造的这些水凝胶可以释放酶、药物甚至人类细胞。 Collins希望这种水凝胶能被用来创建智能的治疗方法，例如在肿瘤存在时释放抗癌药物，或者在感染部位周围释放抗生素。 研究人员还将CRISPR控制的水凝胶集成到电子电路中。 在一项尝试中，他们把水凝胶放入一个名为微流体室的小芯片状的装置中，这个装置与一个电子电路相连。当检测到来自包括埃博拉病毒和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌等在内的病原体的遗传物质时，作为响应，该电路将会被关闭。 研究团队甚至利用水凝胶开发了一个诊断工具原型——当它在实验室样本中识别出埃博拉病毒的遗传物质时便会发送无线电信号。如果一名团队成员在背包里携带了无线电探测器，他只需简单地走近这些样本就能识别出其中的阳性样本。 纽约州康奈尔大学伊萨卡分校生物工程师Dan Luo说，CRISPR水凝胶是对其他响应性水凝胶的一次改进，因为科学家可以很容易地确定是什么触发了材料的变化。过去创造智能水凝胶时所使用的酶要么不能切割特定的DNA 序列，要么只能切割少量特定的序列，进而限制了它们的适应性。 “我们现在正处于CRISPR的时代。”Collins说，“它已经接管了生物学和生物技术。我们已经证明，它现在可以进入材料和生物材料领域。” CRISPR又被称为基因剪刀，是生物科学领域的游戏规则改变者，这种突破性的技术通过Cas9酶发现、切除并取代DNA的特定部分。这种技术的影响极其深远，从改变老鼠皮毛的颜色到设计不传播疟疾的蚊子和抗虫害作物，再到修正镰状细胞性贫血等各类遗传疾病等等。该技术十分精准、廉价、易于使用，并且非常强大。 ——文章发布于2019-08-26

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发布时间: 2019-08-27

7. 丁梅研究组揭示神经突生长调控新机制

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神经突正确延伸对于神经网络的形成至关重要。过去几十年的研究发现了数十种导向信号分子，它们作用于生长锥表面受体，通过调控细胞骨架的动态运动，控制神经突的靶向性延伸。然而，神经元轴、树突在生长和延伸过程中往往遭遇多种导向信号，神经元如何同时解读多种不同信号，并做出最终的单一性选择，其机制并不完全清楚。 　　中国科学院遗传与发育生物学研究所丁梅研究组发现，线虫RME神经突延伸过程中同时暴露于Slit和Wnt两种信号分子。虽然RME神经元表达Slit受体-Robo，但其延伸并不受Slit调控。相反，Robo与酪氨酸受体家族孤单受体Ror2形成受体复合物，帮助Wnt信号的传递。Robo 在线虫中的唯一同源蛋白SAX-3可以直接结合Wnt分子，并协同其他Wnt受体，将信号传递到下游效应分子Dsh。Dsh蛋白是RME神经突延伸的重要驱动，在RME神经突生长侧非对称聚集。有意思的是：Robo也存在与Dsh类似的非对称分布，且Dsh的极性分布依赖于Robo。这表明Robo的非对称性分布促进了RME神经突在特定方向的延伸。该研究揭示了Robo受体与Wnt-Ror信号通路的相互作用机制，暗示：在不同信号分子共存的情况下，原本认为是针对某一特定信号的受体其实可以通过与其他受体互作，变换自身感应特质。这一现象的揭示，有助于增进我们对复杂在体环境下神经突如何整合不同信号的认识，为探索神经网络发育形成调控机制提供了新见解。 　　该研究结果于2018年2月20日在线发表于PNAS杂志上（DOI:10.1073/pnas.1717468115）。丁梅研究组博士研究生王家明为该论文第一作者。这一工作得到了国家自然科学基金委和国家重点基础研究发展计划的资助。

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发布时间: 2018-12-01

8. 获得NCI下一代肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)技术专利许可，西比曼生物加码实体瘤免疫疗法 - 公司专区

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Cellular Biomedicine Group(西比曼生物科技集团)已与国家癌症研究所(NCI)签订了专利许可协议 根据许可协议，NCI授予CBMG一项非独家，可再次授权的全球许可，用于开发、制造和商业化下一代新抗原反应性肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)技术，以治疗多种癌症 Cellular Biomedicine Group Inc.(纳斯达克股票代码： CBMG)，一家在临床研究的阶段的生物制药公司，致力于开发治疗癌症的免疫细胞治疗产品和治疗退行性疾病的干细胞治疗产品。 2018年10月3日，公司宣布已与美国国立卫生研究院(NIH)下属单位美国国家癌症研究院(NCI)签订了专利许可协议。 根据该许可协议，NCI授予CBMG一项非独家、可再次授权的全球性许可，用于开发、制造和商业化下一代新抗原反应性肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)技术，以治疗包括实体瘤在内的更多类型的癌症。 TIL(Tumor infiltrating lymphocytes)是指肿瘤浸润的淋巴细胞。手术切除的肿瘤组织，大部分是肿瘤细胞，也有少部分淋巴细胞。科学家可以通过一些培养方法把这些肿瘤组织中的淋巴细胞...

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发布时间: 2018-10-12

9. 这家合成生物公司正处于使用活的、经过改造的细菌作为一种癌症药物——合成生物-的尖端

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研究表明，给老鼠注射经过改造的活细菌可以缩小肿瘤。随着将这种免疫治疗方案带到临床的试验正在进行，Synlogic正在为合成生物学和活药物铺平道路，以改变医疗保健和医学的版图。 1890年，年轻的癌症外科医生威廉·科利(William Coley)心烦意乱。尽管柯利切除了他的前臂，他的第一批病人中有一个刚刚死于广泛的癌症。科利下定决心要做点什么，于是找到了一个有趣的解决办法。 当时的医学文献暗示，数十名癌症患者的疾病出现了退行，同时他们还携带着单独的感染。身体在对抗病原体的同时，是否也在对抗肿瘤呢?在将细菌注射到一个肿瘤缩小的病人体内后，被称为Coley 's毒素的药物在近1000名病人身上进行了试验，取得了不同程度的成功。 癌症免疫疗法(也被称为免疫肿瘤学)在当时备受争议，在化疗和放疗的时代几乎被遗忘，但它被现代研究人员重新发现，他们正利用人类自身免疫系统不可思议的力量，将新的癌症治疗带入主流。 “威廉·科利是免疫疗法的鼻祖，”合成生物学公司Synlogic的首席执行官奥伊夫·布伦南说。该公司正致力于将活的、改造过的细菌作为人类抗癌药物。来自Synlogic团队的一项新研究表明，给癌变的老鼠注射活的、经过改造的细菌可以导致某些癌症类型的长期缓解。 布伦南告诉我:“当我们研究免疫疗法反应的预测因子时，我们正在重新发现Coley的许多观察结果。”“我们真的开始明白，刺激免疫反应可以是治疗癌症的一种合适的方式。” 癌症免疫疗法，过去和现在 癌症免疫疗法自Coley的时代以来已经取得了长足的进步。使用抗体针对特定的癌症蛋白的治疗方法现在已经有了。这些抗体以药物、疫苗或免疫细胞注入的形式出现，它们能使人体的天然防御系统正常地对抗癌症。 我们现在也知道肿瘤有很多种形式。有些是“热的”，有些是“冷的”，但我们这里讨论的不是温度。 发热的肿瘤表现出炎症迹象，这意味着免疫系统对肿瘤警惕，并派出t细胞攻击它。但由于身体的检查点系统的存在，它们可能会对战争感到厌倦，这是有很好的理由的:阻止免疫细胞在进攻中变得过于强大。肿瘤可以欺骗检查点系统，使其忽略癌症。被称为检查点抑制剂的药物可以阻止这些蛋白质，让t细胞继续攻击。 问题是很少有肿瘤是热的。感冒肿瘤更常见，也更致命，包括乳腺癌、前列腺癌和胰腺癌。我们怎样才能让身体也抵抗感冒肿瘤呢?这就是生命治疗系统的作用。 “我们有这个伟大的平台来刺激免疫反应，”Brennan说Synlogic是治疗多种癌症的先驱。“我们的免疫系统已经进化到能够识别病原体，并有很多途径来应对它们。我们有了这样的想法:如果我们可以设计细菌来刺激正确的免疫反应和多种不同的途径，就像感染一样，会怎么样?” Synlogic live治疗解决方案 为了充分利用生物技术和人体惊人的免疫能力，像Synlogic这样的公司在生物学和工程学的交叉领域(我们称之为合成生物学)工作，以实现有用的生物应用。例如，利用基因编辑和机器学习等工具，合成生物学研究人员可以培育出一种可以分解为最基本要素的细菌——你可以把它想象成一个底盘，就像一辆汽车的基本框架。然后，他们可以对底盘进行设计，使其包含特定的、需要的组件，并最终对其行为和功能进行微调。 在Synlogic公司的案例中，他们使用这些技术来设计生活疗法，以新的方式治疗疾病。为了开发癌症疗法，Synlogic公司的解决方案是将活细菌直接注射到肿瘤中，刺激人体的防御系统在需要的地方发挥作用，就像多年前Willam Coley所做的那样。最好的部分?合成生物学可以用来改造细菌，使其产生免疫反应，但本身不构成致病危险，从而减少了Coley在1891年首次发现的一种危险。 布伦南继续说:“我们没有使用减毒病原体，而是使用非致病性细菌，并对某些途径和对免疫反应很重要的效应物进行改造。为了证明这一途径是可行的，我们开发的第一个菌株名为SYNB1891，以纪念威廉·科利(William Coley)和他在病人肿瘤中注射活细菌的那一年。” 为了制造SYNB1891菌株，Synlogic从一种非致病性的大肠杆菌开始，这种大肠杆菌被称为Nissle底盘。他们从另一种微生物李斯特菌中引入了一种激动剂。刺激激动剂可以增强机体的防御通路，是一种有效的胰腺癌抑制剂。经过进一步的设计，它只能在注入肿瘤的特定厌氧环境中工作。 一旦进入肿瘤内部，这些治疗性细菌可以存活10天，就像一个信号弹，提醒身体的免疫细胞来检查发生了什么。当它们到达时，它们会用刺激激动剂吞噬细菌，然后触发人体的免疫系统来攻击肿瘤本身。 对老鼠的有效治疗 这篇发表在《自然通讯》上的文章强调了Synlogic公司的技术在小鼠身上的有效性，并指出了它在人类治疗方面的潜力。 “我们在动物身上观察过，发现我们可以导致肿瘤退化，即使是冷肿瘤，”布伦南说。“我们可以刺激小鼠的肿瘤特异性免疫反应，使其完全缓解。” 事实上，研究表明，大约三分之一的黑素瘤小鼠在肿瘤被注射了SYNB1891后表现出完全的肿瘤排斥反应。刺痛激动剂和细菌底盘的联合作用是至关重要的。单注射针刺激动剂可使小鼠长期存活10%，而注射SYNB1891可使其长期存活40%。对于淋巴瘤，根据剂量不同，其效果高达80%的肿瘤排斥反应。 这种治疗似乎也为小鼠的免疫记忆提供了长期的保护。当治愈的小鼠在治疗后至少60天再次暴露于相同的肿瘤时，它们仍然没有肿瘤。 令人鼓舞的是，用SYNB1891治疗人类细胞导致了在小鼠模型中看到的类似的免疫反应刺激，这提供了一个积极的迹象，即在小鼠模型中的成功可以转化为对人类的治疗。 SYNB1891目前正处于一期临床试验阶段。Synlogic的首批患者是那些可以接近皮肤表面的癌症患者，包括乳腺癌、黑素瘤和淋巴瘤。第一阶段研究将缓慢增加活体治疗的剂量，主要确保安全性和临床有效性。 布伦南说:“我们已经与FDA合作，为这种方法开辟了一条道路，现在正在用这种工程细菌治疗肿瘤患者。” 一个令人兴奋的前景是治疗广谱肿瘤的潜力，无论类型，提供一个更现成的解决方案，不需要复杂的个性化治疗。 “如果你在附近有正确的免疫细胞，并且克服了肿瘤用来逃避免疫反应的一些隐藏机制，”Brennan说，“我们可以从本质上解除免疫系统的刹车，让它对癌症发挥作用。” 活疗法的前景 当威廉·科利的开创性实验在19世纪晚期遭到怀疑时，Synlogic已经接过了这个重任，并且正在为现场治疗学的接受铺平道路，不仅是一种可行的选择，而且是一种有效的可以拓宽和增强医学景观的方法。 布伦南说:“挑战在于，要证明这是一种行之有效的药物开发方法。” 随着有前景的临床前证据和正在进行的临床试验，这种合成生物学方法，我们希望这一概念证明成为救命疗法只是时间问题。

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发布时间: 2020-06-11

10. 心脏的单细胞图显示了广泛的细胞多样性

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对单个细胞的研究极大地扩展了对各种器官系统的生物学理解，但在心脏研究中，一些基本问题仍然存在。人类心脏由多少种细胞组成?这些细胞在心脏的不同区域表现不同吗?不同类型的细胞如何影响心脏健康和疾病? 为了帮助回答这些问题，来自麻省理工学院、哈佛大学、拜耳大学、麻省总医院、宾夕法尼亚大学和联合医学研究所的精确心脏病学实验室(PCL)的研究人员现在已经生成了迄今为止最全面的、高分辨率的人类心脏细胞图谱。通过研究来自7颗健康心脏的近30万个单个心脏细胞，该团队确定了该器官的9种主要细胞类型和超过20种亚型。他们还发现了该器官不同部位的基因表达模式，以及可能与常见心血管疾病有关的细胞类型。 了解健康人类心脏中所有不同的细胞以及它们是如何变化的，让研究人员能够了解这些细胞在疾病中是如何表现不同的。这一知识可以帮助科学家在心血管疾病相关的特定心肌细胞类型中识别新的药物靶点。这项工作已在流通中发表。 “我们对人类心脏中不同类型的细胞了解不多，”拜耳PCL负责人克里斯蒂安·斯泰格曼(Christian Stegmann)说。 资深研究作者Patrick Ellinor对此表示赞同。“在基本层面上,我们试图问很简单的东西,这是人的心里有多少细胞类型,它们看起来像什么,“Ellinor说,Broad研究所成员,PCL和广泛的心血管疾病,和导演的心律失常在马萨诸塞州综合医院服务。 细胞的心脏 几十年的心脏研究都集中在心脏的肌肉成分上，这些被称为心肌细胞的细胞有助于心脏收缩。但是心肌细胞依靠一组复杂的特殊细胞来维持心脏的跳动，研究人员一直在争论人类心脏内的主要细胞类型是什么。 “近年来，我们逐渐认识到心脏是一种真正复杂的细胞混合物，”内森·塔克(Nathan Tucker)说，他是这项研究的第一作者，也是PCL的一个项目团队的负责人，现在是共聚物医学研究所(Masonic Medical Research Institute)的助理教授。“还有很多未开发的生物学需要我们去理解。” 即使使用现代单细胞测序技术，研究人类心脏细胞也具有挑战性，因为心肌细胞太大，无法用这些方法中使用的标准流体设备进行处理。相反，这项新研究的团队采用了一种不同的方法:单核测序，它分解细胞并分析单个细胞核中的RNA，而不是从完整的细胞中分析。这种方法使他们能够调查人类心脏的细胞，定义他们的基因表达谱，并探测比以前更稀有的细胞类型。 通过对四个心脏腔的287,269个细胞核进行分析，研究小组确定了数量惊人的心脏细胞类型和亚型。“许多人认为心脏是相对同质的，”埃林诺指出。“细胞亚型的数量、多样性的程度，以及纯粹的复杂性都让人感到羞愧。” 单核数据还显示，细胞基因表达谱在某些细胞类型中随心脏腔而变化。例如，心脏的常驻免疫细胞在右心房显示出一种与其他腔室不同的基因表达模式。 “我们早就知道，心脏腔内的心肌细胞是不同的。但是我们不知道其他支持细胞和它们在不同腔室的活动也会不同。”塔克说道。“所以，你需要理解这些细胞在它们来自的腔室的背景下，这是一个非常令人惊讶和重要的发现。” 心脏的总地图 这项研究还为科学界创造了一个重要的新资源:心脏的参考图，以便更好地了解疾病发生的原因。 心血管疾病，如心力衰竭和中风，每年在世界各地造成数百万人死亡。在没有健康人类心脏的基本细胞图谱的情况下，了解这些疾病的遗传学一直颇具挑战性。 为了帮助将心脏病遗传学置于细胞的背景下，研究人员将他们的单核数据与之前基于人群的疾病研究中的遗传关联数据结合起来。他们确定了心脏内的细胞类型，这些细胞最有可能在常见的心血管疾病中发挥作用，如心脏病发作和心脏不规则跳动的心房纤颤。 科学家们还寻找表达已知与疾病有关的基因的心肌细胞类型，以确定潜在的治疗心血管疾病的新药靶点。他们发现了一些显著的规律。他们发现的大多数可给药基因只在三种心肌细胞中表达:制造和维持结缔组织的成纤维细胞、心肌细胞和脂肪细胞。 总的来说，对心脏单个细胞以及它们在健康和疾病方面的差异的深入了解，将使研究人员能够在疾病特定的细胞类型中识别新的治疗靶点，为心血管疾病的药物发现工作提供动力。 事实上，研究小组很快将开始研究某些心脏病患者的单个细胞，以了解不同类型的心脏细胞在患病情况下的行为。 塔克说:“有这个健康的基线真的很重要，我们想把它扩展到其他领域。”“我们也与科学界分享了这个细胞图谱，我们期待着其他研究我们数据的团体以及特定细胞类型的专家提供新的见解。” 精密心脏病学实验室得到了拜耳公司(Bayer AG)给布罗德研究所(Broad Institute)的资助。

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发布时间: 2020-06-09

11. 药物发现中最好的秘密是Twist

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从食品配料到医疗保健，蛋白质工程在各种应用中的重要性已不是什么秘密。使用合成生物学工具，我们可以创建越来越精确和优雅的酶，优化无数新的和有用的功能。抗体工程是近年来最关键和最有前途的技术之一，并且有可能改变数百万患有糖尿病，癌症和其他衰弱状况的人的生活。 然而，目前设计工程化抗体库的方法 - 变体 - 以确定那些非常适合于感兴趣的疾病或细胞的方法，除了耗时之外，还缺乏控制，缺乏覆盖和不精确。在花费数月创建和测试变体之后，研究人员可能不会再追求他们的任务，因为他们使用的技术未能产生他们所需的关键变体。这意味着那些最需要新药的人必须继续等待救济。 有一种更好的方法 - 整个社区尚未意识到的方法。但这很可能很快就会改变。盖子即将脱离药物发现中最保守的秘密。 精确，无偏见和快速的抗体变体文库 该秘密的所有者是Twist Biopharma的CSO和Twist Bioscience的蛋白质工程副总裁Aaron Sato。 您可能已经熟悉Twist革命性的高通量硅DNA合成平台，该平台为全球学术界和工业界的研究人员减少了基因合成的时间和成本。然而遗传密码的力量在最终产品中实现：蛋白质。在Twist现有技术的基础上，佐藤的蛋白质工程团队在短短一年时间内成长为一支由12人组成的紧密团队，他们通过多种技术展示了概念证明 - 佐藤说，他们的速度证明了这一点。可以产生抗体库并产生真正的影响。这一成功很大程度上归功于其团队指尖提供的多种资源 - 例如大型自动化团队和生物信息学以及软件支持 - 在Twist规模的传统生物技术公司中无法获得。 他们的抗体变体文库技术是独特的，因为它精确，提供无偏，全面覆盖抗体变体，不引入终止密码子/序列负债，并且像所有Twist产品一样，使用NGS来确认和保证抗体序列。与Twist Biopharma分开，Twist Bioscience的图书馆概念验证研究之一，由David?ling及其同事在阿斯利康的创新药物和早期发展生物技术部门（以及伦敦帝国理工学院的合作者）领导，证明了Twist的图书馆技术产生了99.9％的与ePCR相比，预测的最大氨基酸变体数量仅为35％。由Twist图书馆确定但未发现ePCR产生的文库中的一些被认为是潜在药物开发的候选者。 “我认为这是我们在蛋白质工程中所做的一代，”佐藤说。 “我总是发现Twist库技术能够实现我们一直梦寐以求的这些酷库，因为我们无法精确定义每个序列。现在我们可以，因为我们可以合成这么多。在未来，[我们的]技术将使科学家成为他们的创造性人才，创造新的图书馆和他们过去无法做到的发现技术类型。“ 告诉我数据 可以肯定的是，这是一项有风险的业务，因为技术仍然是如此新颖，并且正在被证明。佐藤说，他们收到的最大反馈不是批评，而是对他们的技术缺乏信心。 “人们希望看到更多数据;为了销售这项技术，人们需要相信它能够发挥作用，并且通过看到我们正在做的事情的结果来获得信心，“佐藤说。 “我们只需要继续进行概念验证研究，以显示我们所做的事情的价值，并且我预见到人们会对我的技术感到如此兴奋，就像我那样[反馈]只会解决自己的问题。真的明白这带来的价值。“ 目前，许多概念验证研究都是与范德比尔特大学医学中心等学术团体和小型公司合作完成的。佐藤认为，小公司是理想的合作伙伴，因为他们愿意冒一些风险尝试像Twist蛋白质变体库技术这样的革命性新技术。他们将Twist视为他们可以合作的合作伙伴，以找到他们不知道如何解决的问题的解决方案 - 无论是特定目标还是特定细胞疗法 - 这使得这种合作关系极为富有成效。 赋予改变生活的疗法 然而，大型制药公司开始认识到他们技术的力量只是时间问题，佐藤说，他们最近宣布与LakePharma合作将有助于推动他们在这个领域取得进展。通过这种合作关系，Twist和LakePharma将使用合成抗体库来发现针对GPCR的新型抗体，这些抗体涉及多种疾病，从炎症和疼痛到癌症。在不久的将来，Twist Bioscience将为其他目标类别提供额外的合成库，LakePharma将使用它们来对抗其他目标类别。 这只是医学新时代的开始，而Twist计划引领潮流。例如，Twist具有独特的优势，可以帮助CAR-T治疗领域的公司，因为这种方法取决于抗体的作用。这些公司可以使用Twist的合成抗体库快速发现它们可以简单地整合到其CAR T平台中的靶向分子。换句话说，Twist的技术很可能成为改变生活的疗法背后的引擎 - 甚至可能治愈。 Twist的首席执行官艾米丽·勒普鲁斯特（Emily Leproust）表示，她的CSO最好的药物发现秘密很快就会被淘汰 - 它已经走了出来。 “很快，”她说，“人们将意识到技术的力量，我们认为这将改变药物发现的方式，并可能改变许多人的生活。” Aaron Sato和Emily Leproust将于10月1日至3日在旧金山的SynBioBeta 2019演讲。与创新者和公司会面，寻找新的机会，合作并发现生物工业革命的潜力。

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发布时间: 2019-04-23

12. 80/5000 洛基·斯特劳德二世正在帮助领导非洲最大的精神病学遗传学研究

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四年前，洛奇·斯特劳德二世(Rocky Stroud II)还是哈佛大学公共卫生学院(Harvard T.H. Chan School of Public Health)的一名助教。幸运的是，精神病学流行病学教授Karestan Koenen恰好站在他的办公室外面，等待她的下一次会面。斯特劳德抓住机会向她征求意见。她不仅帮了大忙，而且当谈话与她自己的经历吻合时，斯特劳德被科宁对她工作的热情所打动。 当科宁的实验室有一个职位空缺，支持她的团队计划在非洲启动的一个研究项目时，他立即提出了申请。几年后，斯特劳德成为斯坦利中心资助的一个项目的助理项目主任，该项目名为“非洲人群的神经精神遗传学——精神病”，简称NeuroGAP-P。该项目于上周庆祝成立一周年，旨在了解非洲人群中精神分裂症和双相情感障碍等精神疾病的遗传基础。 斯特劳德在一场科学问答中向我们讲述了他的工作: 问:你在NeuroGAP-P中扮演什么角色? 答:我监督实地工作，也就是在非洲进行的部分研究。我们在2018年启动了我们的项目，地点分布在四个不同的国家:埃塞俄比亚、肯尼亚、南非和乌干达。我们现在是数据收集的第二年。我们的目标是从大约37500名非洲人身上收集DNA。事实上，我们刚刚达到了一个里程碑，即第一年的参与者达到了5000人! 除了获得遗传信息，我们还对每个参与者进行了面对面的访谈，以获得关于人口统计、医疗和心理健康史、创伤史和药物使用的信息。 问:为什么在非洲开展这项工作如此重要? 坦率地说，遗传学在多样性上失败了，在精神病学遗传学上尤其如此。虽然所有人的基因都非常相似，但实际上不同人群之间存在着很大的差异——非洲拥有世界上最多的基因多样性。然而，已经收集到的大部分基因数据来自欧洲血统的个体。 从研究非洲人群中，我们可以学到很多关于精神病如何与基因组成相关的知识——这可能在非洲人身上显现，也可能在欧洲人身上显现。如果我们继续把研究集中在欧洲血统的人身上，我们就无法得到这些疾病的完整的遗传和流行病学图像，而且很可能世界上绝大多数人都无法从这项研究的靶向治疗中获益。 幸运的是，研究人员和资助者开始认识到这种多样性的缺乏，并开始比以前更加关注非欧洲人口。在未来十年左右的时间里，遗传学研究和相关数据有望比目前更好地反映全球人口。 什么使你对这一行感兴趣? 我的妈妈和我的外祖父母总是强调志愿服务的重要性和回馈,和社区服务,我总是倾向于与心理健康有关,是否访问痴呆和阿尔茨海默氏症患者在疗养院,在公众学校教学冲突解决,或者在心理健康诊所工作。大脑是如此复杂，每个人在一生中保持心理健康的道路是如此不同。我真的被我所遇到的人的故事和经历所感动。我从来没有想过自己会成为非洲最大的精神病学遗传学研究项目的一员，但我的成长经历无疑让我走上了这条道路。 问:到目前为止，你认为你最大的科学成就是什么? 答:2018年我取得了两项重大成就。首先，我们在短短八个月的时间里，在所有五个收集地点开展了研究。无数的飞机、火车和汽车被带去帮助启动这个项目，我度过了许多不眠之夜，担心文书工作中是否有错字，担心样品丢失，担心实验室用品能否在那个星期通过海关检查。尽管我可能会因此而表现出一些过早老化的迹象，但我们成功地在每个国家开展了我们的数据收集工作，在短短12个月内收集了5000多个样本。 确保实验室供应品和样品通关是斯特劳德和他的同事在工作中遇到的众多挑战之一。 我的第二个重大成就是在2018年12月出版了我的第一本书。把自己的名字作为一篇发表在期刊上的论文的作者是很特别的;虽然我身边的研究人员发表了很多论文，但这篇论文对我来说真的很重要。 问:你提到了这份工作需要的所有旅行。为什么在这个领域工作如此重要? 答:你不可能通过电话、电子邮件或视频会议来建立真正的关系——至少不是深入的关系。在过去的18个月里，我到非洲不同的地方旅行了15次，在这段时间里，我发展了职业和个人关系，我知道这种关系将贯穿我的职业生涯。我再怎么强调面对面会议和出席会议的力量也不为过。 在我们的例子中，还有一个建立信任的问题。“狩猎研究”的历史由来已久，美国人或欧洲人前来拍照，对非洲研究人员的DNA和数据说声“谢谢”，然后把它们带回自己的机构，再也听不到他们的声音。我们的模型是一个完整的模型。我们是平等的，共同完成这个研究项目。各方经常访问彼此的机构。我们做了很多培训来帮助这些地方建立研究能力，这样我们的合作伙伴就可以在国内做更多的工作，但我们也在这个领域投入时间来建立这些专业关系，并相互学习如何成为更好的合作者。 问:在旅途中经历这么多必须创造独特的挑战。你面临的最大困难是什么? 答:在这个领域工作的时间和频率对我的精神、社交和身体都有很大的推动，但并不总是好的。我有时会感到孤独、悲伤和想家。与远在千里之外的八个时区的家人、朋友和伴侣保持联系是一种挣扎。我也花时间在世界上同性恋不像在波士顿这样被社会或文化接受的地方。我经常不得不隐藏我身份的一部分——撒谎，说我在找妻子，或者在谈论关系时使用含糊的语言(伴侣)或代词(他们)。在很长一段时间里，你很难不做完整的自己。但是，我在国外的每一分钟都后悔吗?绝对不是。我接触到了新的文化，新的思维方式，世界上一些最美丽的地方，更不用说从世界各地找到一生的朋友了。 在你的工作中，你认为什么是未被重视的挑战? A:有这么多!一是能力，尤其是心理健康方面的能力。在马萨诸塞州，每8000人中大约有一名精神病医生。在撒哈拉以南的非洲，这个数字更像是每100万人中有一名精神病医生。我们现在的许多非洲同事没有成为一名全职研究员的奢侈。他们是部门的领导，他们经营诊所，教授课程，监督住院医生，并试图同时进行这些大型研究。 我们还要努力把我们的同意书和问卷从英语翻译成当地语言。许多文化和语言都没有“DNA”、“精神遗传学”或“云存储”的词汇或概念。这引发了有关知情同意的重要而棘手的问题。 资源的不平等也破坏了我们与海外同事平等合作的使命。例如，Broad拥有可以在记录时间内运行分析的服务器和计算能力，但这是否意味着我们应该这样做?既然这项研究是以他们的国家和人民为基础的，为什么不允许在资源有限的环境中工作的同事进行这些分析呢?神经性缺口精神病关注的一件事是能力建设。我们向那些没有纳米滴机器的实验室捐赠了纳米滴机器，Broad基因组平台的成员前往不同的地点，在需要的地方培训当地的实验室技术人员。这些解决方案有助于解决这些不平等，但只是解决这些不平等的初步步骤。

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发布时间: 2019-02-27

13. 时间轴显示了COVID-19治疗和预防的3条路径(信息图)

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在不确定的时期，我们正在见证科学史上最伟大的时刻之一。 科学家在为新的冠状病毒开发治疗方法的竞赛中打破了速度记录。有些正在寻找希望找到有效药物的古老分子。其他人则利用合成生物学的最新突破来设计复杂的治疗方法和疫苗。 之前，我曾讨论过一些争相开发治疗方法的合成生物学公司。猛Ma象生物科学公司等其他公司正在开发急需的测试。每天都有来自世界各地的最新突破的补充报告。但是我们如何才能理解所有这些信息呢？ 为了提供一个广阔的视野，SynBioBeta和拜耳的Leaps合作，以可视化研究社区的整体进展。该项目的核心是一个信息图，显示了各种治疗和预防措施的时间表（单击此处下载）。它基于米尔肯研究所的数据，该研究所最近发??布了一个详细的跟踪器，以监视当前正在开发的60多种已知COVID-19治疗和预防措施中每一种的进展。 一个收获：发展冠状病毒治疗和预防的进展正以前所未有的速度发展，几乎每周都有历史记录被打破。 拜耳公司高级副总裁兼飞跃主管Juergen Eckhardt说：“全球生物技术界对危机的反应真是令人鼓舞。”拜耳是拜耳公司的一个部门，负责将影响力投资引入解决方案，以解决当今健康和农业领域的一些最大挑战。 “我们很高兴在这个视觉时间表上成为合作伙伴，以帮助广大观众了解科学创新如何以及何时使我们度过这个充满挑战的时代。” 药物的批准有标准的程序。在第一阶段的试验中，对一小群健康受试者进行药物安全性评估。在后期阶段(II期和III期)，疗效是在更大的人群中测量的，通常与安慰剂相比。COVID-19的情况预计将很快变得如此可怕，然而，许多人正在寻求快速测试。这可能包括允许试验性药物“扩大使用范围”，以供同情地使用，这将允许医生在测试完成前将药物提供给危重病人。 再利用现有药物 安全停止COVID-19的最快方法是发现一种已经批准的药物对它起作用。重新使用的药物不需要像新药物那样进行广泛的检测，而且可能已经大量供应。米尔肯研究所的追踪者确定了这类药物中的7种候选药物。 一种是抗疟疾药氯喹，最近几天被一些人吹捧为对抗冠状病毒的一种可能的神奇药物。德国制药公司拜耳(Bayer)上周向美国捐赠了300万片氯喹(氯喹)。美国食品和药物管理局(FDA)和一些学者正在联合调查氯喹是否能缓解19名患者的症状。 市场上还有成百上千的其他fda批准的药物已经被证明对人体是安全的，并且可能有针对COVID-19的治疗潜力，因此许多科学家正在迅速筛选已知的药物库，希望发现一种有效的化合物。 Anti-Coronavirus抗体 抗体是人类免疫系统的自然组成部分。它们在血液中昼夜不停地工作，以阻止病毒等。目前的问题是，由于新型冠状病毒(SARS-CoV-2)是新的，还没有人有足够的时间来开发针对它的抗体。没有人，也就是说，除了那些从COVID-19中恢复过来的人。 从这些人身上提取的抗体可以帮助仍然被感染的病人。只要遵循标准协议，这种病人到病人的转移无需大量的测试或冗长的审批流程。目前还不清楚这种治疗方法是否适用于COVID-19，也不知道是否有足够多的康复供体来大规模应对感染。 为了改善这一过程，加拿大温哥华的AbCellera等公司正在应用新的生物技术。 AbCellera公司正在使用专用工具和机器学习技术，对从COVID-19中恢复的患者体内的数百万个B细胞进行快速筛选。B细胞负责产生抗体。该公司已宣布与礼来公司在该项目上的合作，并计划将其最热门的抗体——中和病毒的抗体——带到诊所。 AbCellera公司首席执行官卡尔·汉森博士在一份声明中说:“AbCellera的平台以前所未有的速度提供了迄今为止世界上最大的抗萨尔- cov -2抗体面板。”“在11天内，我们已经发现了数百种应对当前疫情的SARS-CoV-2病毒的抗体，与全球病毒学专家进行了功能测试，并与世界领先的生物制药公司之一签署了一项共同开发协议。我们对礼来应对这一全球挑战的速度和敏捷性印象深刻。我们的团队共同致力于提供一种对策来阻止疫情的爆发。” 范德比尔特大学(Vanderbilt University)的詹姆斯·克罗(James Crowe)也在对康复病人的血液进行筛选。使用一种来自伯克利照明公司的新仪器Beacon。克罗的团队一直在B细胞中寻找中和SARS-CoV-2的抗体。该项目背后的技术是近年来由美国国防部资助开发的。 “通常情况下，这是一个5年的项目，”克罗告诉我。但在他的团队正在跟进的快速过程中，动物研究最快可在两个月内完成。 今天早上，Berkeley Lights宣布了一个全球新兴病原体抗体发现联盟(GEPAD)来攻击COVID-19和其他病毒。它与范德比尔特大学(Vanderbilt University)、拉霍亚免疫学研究所(La Jolla Institute for Immunology)和埃默里大学(Emory University)合作，加速上述工作向更广泛的研究领域延伸。 打印DNA从未如此重要 这种合作还包括商业伙伴，包括为该项目合成DNA的Twist Bioscience公司。 Twist的首席执行官Emily Leproust说:“我们的任务是为生物学家提供取得突破所需的原材料。”“如果需要DNA，我们希望快速完美地制造出来。” 另一家专注于DNA合成的公司，SGI-DNA，正在以低得多的成本向研发COVID-19疗法的研究人员提供其工具。该公司表示，来自世界各地的人们都来找他们帮忙。 “我们没有时间可以浪费，”博士Todd R. Nelson说，他是SGI-DNA的首席执行官。他说，研究人员需要合成DNA和RNA，而Bio-XP机器可以在短短8小时内提供这些信息。 Nelson继续说:“在一两天的时间里，我们已经构建了被认为对成功研制非典- cov -2疫苗至关重要的基因。SGI-DNA使它们以不同的基因库的形式出现，研究人员可以利用这些基因库在几小时内找到“可用药的”靶标，大大加快了治疗和疫苗上市的时间。 老鼠，人类和人工智能 除了在康复病人体内寻找抗体外，生物技术专家还有其他锦囊妙计。 一种方法是通过基因工程使实验室老鼠模仿人类免疫系统。然后将病毒或部分病毒呈现给这些动物，让它们自行恢复。希望他们的B细胞能够产生有效的抗体。因为这发生在一个受控的环境中，生物学家可以更好地理解和设计这个过程。 早在2月4日，一家名为GenScript的公司就在实施这一战略，当时警方将8只接种了2019年nCoV抗原的转基因小鼠护送到中国的研究实验室。在12小时内，研究人员成功地在小鼠体内发现了特殊抗体，这种抗体可以识别这种新病毒，并有可能阻止它与细胞结合。在不到24小时的时间里，genscript完成了一系列的步骤，而使用之前的技术需要三个月的时间。 另一种方法涉及计算方法和人工智能。像分布式生物这样的公司正在使用计算机来重新设计抗体，以更好地瞄准SARS-CoV-2。该公司正在优化已知的针对SARS- cov -1的抗体。SARS- cov -1是2003年SARS爆发的病毒。 分布式生物技术公司的首席执行官杰克·格兰维尔说:“我们相信，广泛中和具有生物物理特性的抗体将成为战胜所有冠状病毒的关键武器。” COVID-19的疫苗 疫苗通过模拟感染起作用，从而使人体对病毒进行防御。有效的疫苗需要花费时间才能开发，而且可能需要更长的时间进行测试。但是生物技术的最新进展再次加快了这些努力。 值得注意的是，Moderna已在创纪录的时间内启动了针对COVID-19的1期疫苗试验。西雅图的患者已经开始接受实验性mRNA疫苗的注射。 Moderna大大提高了剂量，并在短短44天内获得了FDA的测试批准，这是有史以来的最高记录。 加快进度 这些计划将重点放在一个共同的敌人上，并把不同的公司聚集在一起。 新兴的合成生物学领域的巨头银杏生物公司（Ginkgo Bioworks）宣布了一项2500万美元的基金，以帮助促进更多的合作。该公司将向任何知道如何停止COVID-19的人提供其实验室设备和专有技术。 “我们不希望任何科学家都必须等待。大流行已经到来，因此，快速成型和大规模生产的时机已经到来，”银杏首席执行官Jason Kelly说。 这些努力（以及上面的信息图）应该给您带来希望。尽管我们现在生活在不确定的时代，但我们也目睹了科学史上最伟大的时刻之一。 伯克利·莱特公司首席执行官埃里克·霍布斯说：“这是一个可怕的时刻，同时也是让全球科学界共同努力克服这一非常艰巨和具有挑战性的疾病的绝佳时机。” “我们也在学习和开发工具和技术，以确保我们能够对下一个威胁做出更快的反应，以免在将来再到这一点。”

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发布时间: 2020-04-07

14. 研究综述:2020年3月20日

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欢迎来到2020年3月20日的研究综述，这是布罗德研究所(Broad Institute)的科学家及其合作者发表的最新研究的最新快照。 Broad加入了马萨诸塞州的COVID-19诊断测试项目 布罗德研究所正在与马萨诸塞州总医院、布里格姆妇女医院和其他地区医院的病理科密切合作，将布罗德的高通量基因组能力提供给联邦，以提高COVID-19诊断检测的能力。我们预计下周初就能开始运转。一旦投入使用，该研究所预计能够处理在医院和其他临床环境中收集的样本，并每天处理1000多个测试。了解更多关于远大的COVID-19工作的故事和视频，以及WBUR、WCVB和MassLive的报道。 全力治疗糖尿病 精确地将小分子传递到胰腺细胞的能力对于1型和2型糖尿病研究的许多途径都是有益的。Miseon Lee、Basudeb Maji、Debasish Manna、副成员Amit Choudhary以及化学生物学和治疗学科学项目和其他方面的同事利用beta细胞异常高浓度的锌来开发他们所谓的基于锌的前药物系统。这种方法让锌发挥作用，帮助运输和激活其他不活跃的小分子物质，特别是在细胞内。详情请参阅《美国化学学会杂志》。 引入ABE8e 在自然界中生物技术、米歇尔·里克特领导的研究小组,凯文·赵和核心研究所成员大卫·刘的叫法变革性技术研究所医疗描述了一种新的腺嘌呤基编辑器,可以更有效地修复基因的突变和更多的目标网站和它的前身相比,正确解锁获得更多与人类疾病相关的遗传变异。新编辑器名为ABE8e，它可以将A•T碱基对转换为G•C，其转换速度比原编辑器快得多，而且与不同的CRISPR蛋白质的兼容性范围也大得多，而这些蛋白质是访问整个基因组中的目标所必需的。您可以通过GenomeWeb上的广泛新闻报道了解更多信息。 分析Cas9变异特异性 Jonathan sch中段- burgk, Linyi Gao, David Li，核心研究所成员Feng Zhang和他们的同事已经开发出一种可以大规模检测双链断裂(dsb)的方法，例如CRISPR核酸酶产生的脱靶断裂。方法,tagmentation-based标签集成网站测序(进行),基于全基因组,公正的鉴定(双边带)的双链断裂通过测序(GUIDE-seq),该标签双边带诱导通过集成的双链核酸酶乳沟供体DNA,但团队的多路复用和散装tagmentation Tn5方法使用指南。该团队综合评估了Cas9变异，揭示了特异性和活性之间的权衡，并鉴定了具有高特异性的LZ3 Cas9变异。了解更多的分子细胞。

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发布时间: 2020-03-22

15. 欲望的微生物学:微生物的世界观-合生菌

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在2001年出版的《植物学的欲望:植物的世界观》一书中，作者迈克尔•波伦挑战了传统的以人类为中心的世界观，并鼓励读者从植物的角度来看待生命。是人类还是植物在发号施令?也许我们不是为了生存而控制植物，而是植物为了生存而控制我们。普兰强调了几种植物是如何满足人类的基本需求的。纵观历史，我们一直在有选择地培育不同的作物，以获得某些特性，并将它们传播到世界各地，似乎是为了我们的利益。这些农作物包括苹果(用于制造甜味)、郁金香(用于制造美感)、大麻(用于麻醉)等等。 同样，微生物也在与人类共同进化，在数百万年的时间里形成了一种共生关系。事实上，每个人都被数万亿的微生物所占据。我们吃的食物喂养了生活在我们肠道内的有益微生物，作为回报，它们战胜了病原微生物，产生了调节我们免疫系统的代谢物。此外，数千年来，微生物一直在帮助人类进行一种最古老的食品加工方法——发酵，即微生物将食物从一种形式转化为另一种形式。在20世纪后期，我们开始通过工业发酵——类似于酿造啤酒的过程——来改造微生物来生产药物，如胰岛素和其他成分。从那时起，我们就利用这项技术在农业、能源、食品和医疗保健行业进行大量应用。 今天，我们正在加速与这些可爱的小生物的合作。我们正在设计和发展它们，喂养和种植它们，保护和传播它们到世界各地。问题是，我们做这些工作是为了我们的利益还是为了他们的利益?也许发号施令的不是人类或植物，而是微生物。 改造和进化微生物 随着基因组测序和云计算等技术的成本在过去几年里呈指数级下降，科学家们一直在加大对微生物的研究，围绕微生物的功能及其与其他有机体的相互作用出现了一些新发现。工业界正利用这项研究进行各种商业应用，例如利用微生物作为小型工厂来生产不含动物的蛋白质、健康的农作物和药物。作为这一运动的一部分，三家初创公司——enEvolv (Cultivian portfolio company)、银杏生物工程公司(Ginkgo Bioworks)和Zymergen——总共筹集了超过15亿美元的风险资本，为其中的一些应用程序设计和进化微生物。利用新一代DNA测序和机器学习等工具，这些革新者极大地增加了有用微生物的数量和多样性，并且与以前的技术相比，大大减少了为我们的利益而将基于生物的产品商业化所需的时间和成本。 喂养和培养微生物 科技风险投资家马克•安德森(Marc Andreessen)在2011年发表的文章《软件正在吞噬世界》(Software is Eating the World)中，展示了软件公司是如何接管世界上一些最大的行业的。如今，随着微生物发酵成为蛋白质、药物和其他产品的关键生产过程，微生物似乎正在吞噬这个世界(有时确实如此)。 为了设计这些过程中的微生物，我们利用硅模型和计算机代码(0和1)来修改微生物的遗传代码(A、C、T和G)，从而设计出某些能滋养我们的菌株，在某种程度上，还能设计出其他能产生滋养它们的糖的菌株。根据一些估计，到2024年，益生菌(滋养我们的活微生物)和益生元(滋养它们的糖)市场预计将分别达到770亿美元和70亿美元。由于预期需求将不断增长，近年来微生物群落领域的风险投资出现了爆炸性增长。 几家初创公司正在利用微生物及其衍生产品进行商业应用。这些用例有助于证明存在于人类和微生物之间的共生关系。我们设计和进化微生物，然后喂养和培养它们;作为回报，他们生产的产品使我们受益。我们与微生物的关系也开启了新的价值主张，减少了我们对自然世界的依赖，比如需要收获动物来获取食物、药品和其他产品。例如，Geltor (Cultivian portfolio公司)是通过发酵生产无动物蛋白领域的新兴领导者。该公司最初的重点是胶原蛋白，历史上只能从动物皮肤、骨骼和结缔组织中提取。Geltor最近宣布了与GELITA的重大合作，将在2020年推出世界上第一个无动物胶原蛋白。 保护和传播微生物 就像Pollan在他2001年的书中所强调的各种各样的植物一样，人类一直在世界各地保护和传播微生物，表面上是为了满足我们的需要。最近，消费者对减少或消除食品供应链中的抗生素和杀虫剂的偏好开始改变农业。其结果是，对生物制品需求的增加和对生物制品的采用正在保护我们作物、牲畜和肠道中的有益微生物。事实上,像Eligo生物科学公司,叶形科学和一般益生菌工程微生物选择性地破坏致病微生物,同时保持有益微生物完整代替广谱抗生素消灭有益和致病微生物,有点像“我们会让你活着如果你做同样的为我们“交换条件。 此外，我们一直在世界各地传播有益微生物。当某些微生物在发达国家证明对人类有用时，盖茨基金会正在投资并与风险投资支持的初创公司合作，例如AgBiome(用于作物健康)和evolution BioSystems(用于婴儿营养)，以便在发展中国家部署这些微生物产品。

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发布时间: 2019-12-17

16. Broad研究所的clia认证检测中心开始处理COVID-19患者样本;被命名为马萨诸塞州参考实验室

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医疗服务提供者:有关如何准备和直接将样本发送到Broad Institute临床研究测序平台进行处理的详细说明，请点击此处。 与马萨诸塞州联邦、马萨诸塞州公共卫生实验室和地区医院合作，由麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所(Broad Institute of MIT)认证的实验室已经开始处理来自新英格兰地区患者的COVID-19测试样本。实验室在收到样本后24小时内将第一批结果返回给医生。由于测试中心的团队应用了额外的自动化，测试将花费大约12个小时来完成。 通过改造现有的用于处理临床样本进行基因组分析的设施，布罗德研究所迅速扩大了测试中心的规模，以创造每天处理约2000个COVID-19测试的能力。这是一项更大努力的一部分，包括通过贝克-波利托政府的COVID-19反应指挥中心，建立跨越政府、学术界和私营部门的伙伴关系，以便在当前的COVID-19大流行期间迅速提高检测和支持患者的能力。 临床研究测序平台有限责任公司(CRSP)是布罗德研究所的子公司。通过了clia认证和CAP(美国病理学家学院)认证，它可以将数据返回给医生用于诊断、患者护理和临床试验。它是高度自动化的，所以它可以处理大量的样品。该实验室被授权处理在医院和其他临床环境中收集的样本，然后安全地将结果返回给医生。该实验室已经完成了fda开发的检测验证方案。 3月24日星期二，CRSP开始接收和处理来自地区医院和诊所的检测包。随着测试在整个地区的扩展，套件的数量预计会增加。 “在过去的两个星期,许多人在广泛的聚在一起在一个非凡的努力做通常需要几个月:适应临床诊断测试和验证,创建新的进程,甚至建立新的房间在我们的实验室能够帮助提高COVID-19测试,”斯泰西Gabriel表示,研究所科学家和高级主管广泛的基因组平台。 广泛与马萨诸塞州公共卫生部密切合作,马萨诸塞州综合医院的病理部门布莱根妇女医院和其他地区医院和医院网络把CRSP的高通量基因组功能处理的英联邦,使增加COVID-19诊断测试的能力。 Broad公司利用现有设施处理COVID-19患者样本，并在大范围内准确执行现有CDC RT-qPCR COVID-19诊断试验。这包括重新配置现有设施，加强对技术人员的培训，为他们购买新的防护装备，以及建立额外的防护、安全和清洁程序，以保证团队成员的安全。 COVID-19诊断检测设施与Broad的基因组学平台相连。2013年，该平台启动了一项工作，为医疗和临床研究提供高质量、经过验证的临床测序，并使用先进的机器人进行大规模测序。 “布罗德研究所和世界各地的科学家正在迅速而密切地合作，以帮助理解和克服COVID-19，”布罗德研究所所长兼创始主任埃里克·兰德说。“我们也很自豪能够通过帮助加快诊断速度，直接为患者护理做出贡献。与许多合作伙伴以极快的速度合作，提供急需的支持，这是一件很棒的事。” “这里的重点一直是应用流体处理自动化和其他机器人技术，使我们能够在更高的规模和更高的产量上工作，”研究所科学家、布罗德基因组学平台的转化基因组学和产品开发高级主任尼尔·列侬(Niall Lennon)说。“我们已经重新利用所有的知识和设备，以同样的方式处理用于COVID-19测试的样品。” 即使诊断设备已经扩大，布罗德研究所已经转移到一个主要的远程劳动力，只有大约10%的布罗德社区在现场工作。总的来说，大约有40人专门从事诊断工作，他们组成的团队允许该设施24小时运行。这个团队已经收到了很多志愿者的帮助，但是现在已经有足够的人手了。 布罗德研究所并不直接从病人身上采集样本。寻求检测的公众成员应该打电话给他们的卫生保健提供者。 临床研究测序平台有限责任公司(CRSP)是美国布罗德研究所(Broad Institute)的子公司，是经过认证的CLIA实验室。

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发布时间: 2020-03-31

17. 来认识一下尼古拉斯·胡格宁-德佐博士，他正在进化新的蛋白质

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这位瑞士人从药学开始，然后移居国外，在基因编码扩展和合成生物学领域工作。回到瑞士后，他喜欢在刺激的实验室环境中工作，并期待着花时间在冰壶和划船上。 Huguenin_Dezot_Nicolas_D-BSSE 在你来这里之前，你对D-BSSE了解多少?你来苏黎世联邦理工学院的动机是什么? 当我还是苏黎世联邦理工学院的一名学生时，我就知道了D-BSSE，从那时起我就一直关注潘克和富森格教授的工作。在获得英国剑桥大学分子生物学实验室Jason Chin教授的博士学位和博士后学位后，我和我的合作伙伴(我在那里遇到的)正在寻找一个我们都可以继续发展学术事业的地方。苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)在各自的研究领域都拥有世界级的研究团队，是理想的雇主。Panke教授领导的生物过程实验室和D-BSSE为我想从事的研究方向提供了一个合适的研究环境。此外，我们认为瑞士在一个小范围内提供了大量的就业机会，拥有高效的公共交通系统，而且它也是一个我们可以看到自己长期生活的地方。 你的期望是什么?自从你来到巴塞尔后，你的期望达到了吗? 虽然我以前住在瑞士(我在讲法语的Neuchatel州的Chez-le-Bart长大)，在苏黎世联邦理工学院学习，但我对巴塞尔并不太了解。 然而，自从我加入以来，我对D-BSSE和巴塞尔研究机构的活力感到非常惊讶。还有许多其他有趣的研讨会和认识新朋友的机会在活动组织,例如,国家能力研究中心(NCCR)的分子系统工程,位于巴塞尔也通过巴塞尔博士后等关联网络或气体(科学D-BSSE员工协会)。由于我每天往返于苏黎世和巴塞尔之间，我也可以很容易地参加苏黎世ETH组织的活动。对我来说，巴塞尔与工业界的紧密联系也是一个优势，当然降低了与学术界合作和发展协同效应的门槛。 你的第一印象如何? 我不知道我在国外生活的这些年是否提高了我容忍杂乱和不整洁的门槛，但我意识到这是这里实验室里的一个主要话题，非常老套，因为它通常与瑞士文化有关!无论如何，我喜欢在整洁的环境中工作! 你将在D-BSSE进行哪些研究? 我想在这里的D-BSSE进行的研究将集中于开发新的方法来进化蛋白质并赋予它们新的功能。酶是一种蛋白质，在我们的日常生活中无处不在(从洗衣粉到腌肉)，但也可以作为催化剂来生产精细化学品。这就是为什么我相信，如果成功，这项研究将在几个研究领域产生重大影响，但也会有很好的商业应用前景。 你希望在瑞士从事什么爱好或个人兴趣? 在剑桥期间，我学会了和我的学院(克莱尔霍尔)划船，我非常喜欢它，我成为学院男子第一艘船的船长!之后，我也有机会与三一学院(Trinity College)合作，在那里我获得了博士后学位。我希望我也能抽出时间在瑞士练习这项运动。 对于冬季，我真的很希望我能重新开始打冰壶，这是我在上大学之前在全国水平上练习的一项运动。

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发布时间: 2019-04-16

18. 国际常见疾病联盟发起，旨在

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来自学术界和行业的常见疾病遗传学社区的成员本周聚集在华盛顿特区，发起了国际常见疾病联盟（ICDA）。这项新的计划是经过一年多的计划启动的，旨在将国际科学界聚集在一起，以加深我们对人类基因组中遗传变异如何促进常见疾病（例如心血管疾病和2型疾病）生物学的认识。糖尿病。 会议召集了来自六大洲19个国家的专家，他们代表了各种研究领域，包括遗传学，疾病生物学，功能基因组学，计算生物学和药物发现。 ICDA社区将共同努力，提出有关项目，政策和活动的建议，这些建议将消除从遗传图谱到生物学机制再到常见疾病新药的快速发展的障碍。 牛津大学基因组内分泌学和代谢学教授塞西莉亚·林德格伦（Cecilia Lindgren）表示：“世界上有许多有希望的努力可以在遗传学和疾病生物学之间架起桥梁。” “ ICDA希望充当召集人，为讨论，启发并酌情协调各个项目提供一个场所。” Lindgren是ICDA组委会的联席主席，该委员会由代表15个国家和五大洲的33名成员组成。 自人类基因组计划成功产生人类的第一个序列以来，多年来，人类遗传数据的深度和广度呈指数增长。结果，科学家们已经确定了与人类疾病成千上万的遗传联系。这些发现中的一些已经提高了我们对疾病生物学基础的理解，导致了明确的治疗假说，并实现了疾病风险的遗传预测。 现在，科学家寻求绘制一条路径，从绘制与疾病相关的遗传区域到确定其生物学作用，并最终开发治疗剂。由于许多这些遗传变异都位于不编码蛋白质的基因组片段中，因此难以解释这些变异的功能。 与罕见的单基因疾病（单个罕见变体具有巨大影响）的情况不同，常见疾病通常源于数百种共同作用于多种生物途径的常见变体的组合或适度影响。科学家必须解开这种生物学，以揭示用于临床开发的治疗靶标。 为此，ICDA的成员旨在确定进步的障碍，提出解决方案（必要时包括新技术和科学方法），与资助者进行协调，并与国际科学界和公众互动。 “科学界正在一个关键时刻汇聚在一起，以加快对常见疾病的理解，”布罗德研究所所长兼创始主任，ICDA组委会联合主席埃里克·兰德（Eric Lander）说。 “该联盟将汇集来自世界各地和各个领域的科学专家，以解决生物医学中的关键问题。” ICDA的工作组专注于特定领域，例如向同龄人学习； 开发将变体连接到基因，细胞途径和分子机制的一般方法； 推进针对疾病的方法论，以优先考虑药物开发目标； 并解决数据访问，安全性，共享和道德问题。

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发布时间: 2019-09-24

19. 过去十年最大的科技突破是什么?

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随着2019年接近尾声，我们告别的不仅是一年，还有十年——这是科学多么非凡的十年啊!基因组测序变得更快、更便宜，计算能力达到了前所未有的水平，数据集增长巨大——所有这些都导致了科学发现在广泛领域的爆炸。 我们询问了布罗德研究社区的成员，请他们谈谈在过去10年里，无论是在他们的领域，还是在整个生物医学科学领域，最大的突破是什么。这是他们告诉我们的。这只是一些观点的样本，并不是对2010年以来所有伟大科学的全面回顾。 Paul Blainey，核心成员 我主张使用“分子条形码”(一小段DNA或RNA序列，用于在样本中唯一地标记每个分子)。条形码对高通量的单细胞基因组学有多方面的重要性:1)标记细胞;2)精确量化RNA; 3)跟踪细胞的命运和发育轨迹(如谱系追踪);4)使用CITE-seq收集蛋白质丰度等信息。单细胞条形码也与CRISPR技术结合使用，例如，用于扰动seq。 史蒂文·卡尔，研究所科学家，蛋白质组学平台高级主任 我认为科学上最大的突破之一就是旅行者1号突破了日光层。作为第一个离开太阳系的人造物体，它标志着人类第一次真正的星际旅行。在生物医学方面，我认为免疫疗法是最大也是最重要的突破。 斯泰西·加布里尔，研究所科学家和基因组平台的高级主任 我将投票支持基因编辑，既因为它对功能上描述DNA变异的能力的影响，也因为它具有潜在的临床应用价值。 艾丽西娅·马丁，斯坦利精神病学研究中心的联合科学家 基因研究和相关技术的发展令人震惊。鉴于CRISPR是如何改变游戏规则的一个工具，我可能不得不投它一票，因为它可以进行精心控制的生物扰动和梳理疾病机制。 海蒂·雷姆，医学和人口遗传学研究所成员 在我的研究领域，过去十年最重要的突破是建立了临床实用的公共基因变异数据库。这包括从ExAC开始的高质量人群数据库，现在被gnomAD所取代，gnomAD存储了近20万人的数据，还包括ClinVar和ClinGen等资源，其中包含世界各地数千个实验室提交的临床解释的变异。这些资源极大地提高了我们向疑似遗传疾病患者提供准确和有临床意义的答案的能力。 斯图尔特·施赖伯，化学生物学和治疗学科学项目核心成员 排序古代基因组的能力以及对人类历史的深刻理解。 摩根·盛，核心学会会员，斯坦利中心联席主任 利用免疫系统治疗癌症，使用检查点抑制剂(如抗pd1、抗pdl1)和基因工程免疫细胞(如CAR-T细胞)。这些疗法不仅在临床上取得了成功——在相当一部分难以治疗的癌症患者身上取得了持久的疗效——而且它们还提醒我们，免疫系统具有超越一切的力量，可以调节疾病的进程，而不管驱动疾病的突变或细胞自主机制如何。 Geraldine Van der Auwera，数据科学平台推广与传播主任 从数据生成的角度来看，我推荐单细胞测序，这是革命性的，因为它给我们提供了这样一个基因表达的颗粒视图。 在处理这些新技术所产生的海量数据时，我的票投给了云计算。它彻底改变了我们合作的方式，并确保了跨组织的计算重现性。我预测，它将在普及对高功率基础设施和大型数据集的访问方面发挥巨大作用，这样即使是小的研究小组也能做大事。它还帮助推动了机器学习的重生，而机器学习实际上是一种陈旧的思想，过去曾受到大规模基础设施需求的阻碍。但是，云计算的兴起使机器学习的研究、开发和应用蓬勃发展，而机器学习已经开始在数据分析方面带来下一波突破。 Jane Wilkinson，基因组平台联盟和项目管理高级总监 2010年代带来了新的测序机器，使我们最终实现了价值1000美元的基因组覆盖30倍。这对布罗德的研究团体和测序实验室来说都是一个巨大的转折点。这使得许多新的倡议成为可能，包括美国国立卫生研究院所有人项目和世界各地的许多生物银行项目，包括英国生物银行。随着我们继续努力改进技术和降低成本，我期待在未来十年看到100美元的基因组!

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发布时间: 2019-12-30

20. 研究综述:2019年3月29日

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欢迎来到2019年3月29日的研究综述，这是布罗德研究所(Broad Institute)的科学家和他们的合作者发表的最新研究的一个反复出现的快照。 了解精神分裂症-从基因组到酚体 基因组研究已经确定了数百个与精神分裂症风险相关的候选基因。然而，为了更好地理解精神分裂症和其他神经精神疾病的潜在机制，识别这些基因中许多先前未知的表型功能将是有用的。由哈佛大学Summer Thyme and Cell Circuits项目副成员Alexander Schier领导的一个团队通过分析缺乏与人类精神分裂症相关基因的斑马鱼，创建了一个由全脑活动图、大脑结构差异和行为异常组成的表现型图谱。研究小组为未来的研究确定了30个基因的优先顺序，并在《细胞》杂志上发表了研究结果。 血液短缺，解释道 在《实验医学杂志》,努尔Abdulhay,克劳迪娅不快,Jeffrey Verboon列夫路德维希,程序在医学和种群遗传学(MPG)准会员Vijay Sankaran dana - farber波士顿在儿童癌症和血液疾病中心,和他的同事们仔细看看两个无关的病人的情况下,这两个dyserythropoietic贫血——一个条件特点是缺乏红细胞-而其他血细胞生成障碍也与同样罕见的GATA1基因突变有关。研究小组确定，这种突变改变了“剪接”的过程，剪接是在转录过程中移除基因的非编码区域，在这个过程中，DNA被转录成mRNA以产生蛋白质。这项研究显示了剪接错误是如何降低GATA1蛋白水平的，从而导致人类造血的明显变化。 生死(分子)平衡 科学家可以在小鼠和蠕虫等动物模型中发现自噬——细胞清除随年龄增长而积累的受损蛋白质或破损细胞成分的过程——以延长寿命。但有一个临界点:过多的自噬反而会缩短寿命。在《细胞》杂志上，马萨诸塞州总医院代谢项目副成员Alexander Soukas和他的同事认为，多孔线粒体是部分原因。他们发现，缺乏SGK1基因的小鼠和蠕虫自噬水平更高，寿命更短，线粒体通透性增加。他们指出，降低线粒体的渗透性可以使模型的寿命恢复正常，这表明线粒体平衡了自噬的影响。 Cas13b晶体结构 在细胞报告中，Ian Slaymaker和核心研究所成员Feng Zhang领导的团队描述了来自buccae Prevotella细菌Cas13b酶的晶体结构，分辨率为1.65 a。这一结构分析，结合生化实验分析的稳定性，动力学和功能的酶，确定了重要的特点，调控Cas13b的RNA靶向性和裂解活性。从这项工作中获得的见解将使进一步的工程能够改进CRISPR系统中的RNA靶向、碱基编辑和核酸检测。 需要一个村庄 为了更深入地了解共享环境和社会互动如何塑造人类微生物群落，由核心研究所成员Eric Alm领导的团队分析了参与斐济社区微生物群落项目的287人的数据。他们发现，在与世隔绝的村庄里，细菌DNA可以预测特定的关系，如母亲与孩子或配偶与配偶之间的关系。《自然微生物学》(Nature Microbiology)杂志描述了这项研究，揭示了家庭内部或配偶之间的致病和保护性肠道和口腔微生物传播如何影响个人健康。 更详细的生活片段 Stanley精神病学研究中心的副研究员Evan Macosko和Schmidt的同事Fei Chen在实验室开发了一种新的工具，通过RNA测序和空间编码的DNA条形码，提供了对组织细胞组织的前所未有的观点。这种技术被称为Slide-seq，由罗伯特·斯蒂克尔斯(Robert Stickels)和塞缪尔·罗德里克斯(Samuel Rodriques)开发，最终用户无需显微镜就能生成组织切片的详细图像，并能看到不同的细胞类型和基因表达模式。研究人员使用Slide-seq定位小鼠大脑中的单细胞层细胞，观察损伤后基因表达的变化，以及其他发现。阅读更多的科学或这个广泛的新闻故事。 多基因评分优先考虑多样性 斯坦利中心的联合科学家艾丽西亚·马丁(Alicia Martin)和协会成员、MPG联席主任马克·戴利(Mark Daly)领导的一个研究小组报告称，如果使用来自类似祖先的遗传数据来开发普通疾病的多基因评分，那么在特定人群中的多基因评分会更精确。例如,研究人员表明,分数使用英国生物库开发的数据为一百万人——其中包含信息,大约94%的人有欧洲血统——明显更好的常见疾病的风险预测欧洲血统的人,相比那些非洲和东亚血统。发表在《自然遗传学》(Nature Genetics)杂志上的这一发现，强调了在非欧洲族群中扩大基因组研究的必要性。从广泛的新闻故事中了解更多。

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发布时间: 2019-04-08

21. 研究重点： CRISPR技术

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精确编辑活细胞基因组的能力具有巨大的潜力，可以加快生命科学研究，改善生物技术甚至治疗人类疾病。 用于基因组编辑的方法-主要是锌指核酸酶和类似转录激活因子的效应器（TALE）核酸酶-已经存在了几年，但是在2013年，被首次设计的CRISPR-Cas9系统的效率，有效性和精度迅速使它们黯然失色。博德研究所（Broad Institute）和麻省理工学院（MIT）的张峰（Feng Zhang）利用其进行哺乳动物基因组编辑。 CRISPR系统 像锌指和TALE一样，CRISPR系统也是天然产物。然而，CRISPR-Cas在一个关键方面与锌指和TALE不同，这使其在基因组编辑应用中具有优势：而锌指和TALE通过直接的蛋白质-DNA相互作用与DNA结合，需要针对每个新靶点重新设计蛋白质DNA位点，CRISPR-Cas通过小的RNA可以实现靶标特异性，可以很容易地将其交换为靶向新位点的其他RNA。 在自然界中，CRISPR-Cas系统可帮助细菌防御攻击性病毒（称为噬菌体或噬菌体）。它们由两个组件组成，CRISPR（聚簇的，规则间隔的回文重复序列）阵列和Cas（与CRISPR相关的）蛋白。 CRISPR序列可阻止细菌从入侵的噬菌体复制而来的短片段DNA，从而保留了过去攻击它们的病毒的记忆。然后将这些序列转录为短RNA，将Cas蛋白引导至匹配的病毒序列。 Cas蛋白通过切割来破坏匹配的病毒DNA。自然界中存在许多不同类型的CRISPR-Cas系统，它们的组成各不相同。 CRISPR-Cas9系统仅使用一种蛋白质Cas9来发现并破坏目标DNA。在2015年，Zhang和同事成功地利用了另一个名为CRISPR-Cpf1的系统，它具有用于更简单，更精确的基因组工程的潜力。 工程CRISPR工具箱 2011年初，张峰刚刚在Broad大学和MIT成立了自己的研究小组，在那里他是McGovern脑科学研究所的研究员，并且是脑与认知科学和生物工程系的教职员工。在广泛会议的一次科学会议上了解了现有的CRISPR研究之后，他很快意识到具有单个RNA引导蛋白的系统可能会改变基因组编辑技术。他已经在研究DNA靶向方法，并曾作为哈佛的初级研究员帮助开发TALE系统。该系统可以靶向并激活哺乳动物基因组中的基因。 Zhang和他的团队专注于利用CRISPR-Cas9在人类细胞中使用。 2013年1月，他报告了在人类细胞中基于Cas9的基因组编辑的首次成功演示，该论文已成为被引用最多的CRISPR论文（Cong等，Science，2013）。哈佛大学乔治·丘奇实验室的研究人员在同一期《科学》上也报道了类似的发现（Mali等，《科学》，2013年）。 Zhang和Church的论文表明，Cas9可以靶向人类基因组中的特定位置，并在那里切割DNA。然后通过插入由研究人员提供的新的DNA片段修复被切割的DNA，从而基本上实现了人类基因组的“查找和替换”功能。 2015年9月，Zhang和合作伙伴介绍了另一种系统Cpf1，该系统似乎对研究和治疗具有重要意义。 Cpf1系统更简单，因为它仅需要一个RNA。 Cpf1酶也比标准SpCas9小，从而更易于传递到细胞和组织中。

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发布时间: 2019-10-30

22. 免疫学

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基因组学的进步，以及在细胞建模和基因测序领域的全球合作努力，使科学家对免疫系统在疾病进展和治疗中的关键作用给予了赞赏。免疫细胞和反应确实已显示出在疾病的初期发展，疾病进展的加速和抑制以及对治疗干预的生理反应中的作用，甚至可能是疾病本身的决定性特征，正如我们在自身免疫性疾病和癌症。 博德研究所的免疫学计划旨在明确定义在健康和疾病状态中都起着核心作用的免疫过程。它补充了广泛的现有计划，这些计划侧重于具有强大免疫基础的疾病，例如癌症生物学，神经变性和精神疾病以及传染病。该计划汇集了具有不同背景和共同兴趣的教师，以促进在项目和组织研讨会上的创造性合作。 该计划的目标是定义特定过程中涉及的特定免疫细胞，表征这些细胞如何参与器官内的直接环境，并了解这些细胞如何与循环因子相互作用。通过这种严格而系统的方法，研究人员将绘制出前所未有的免疫功能图谱，从而为潜在的治疗干预奠定基础。

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发布时间: 2019-11-07

23. 韩方普研究组在CRISPR-Cas9玉米基因组编辑方法研究中取得新进展

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基因组编辑是生命科学新兴的技术并被迅速在每个实验室应用，特别是基于CRISPR-Cas9系统的基因编辑工具近年来发展较快，在医疗、农业等领域展现巨大的应用潜力。然而此前，在玉米等部分作物中基于农杆菌转化的载体进行基因组编辑的效率偏低，在一定程度影响到该技术的高效利用尤其是基于CRISPR-cas9系统的高通量突变allele筛选。因此，如何提高编辑效率是大家关注的问题。另一个非常关键的问题是如何降低脱靶或不脱靶，这也是实际应用的限制因素。 　　中国科学院遗传与发育生物学研究所韩方普实验室前期选择了若干玉米减数分裂特异基因的启动子用于驱动Cas9基因的表达，希望在配子中实现高效的基因组编辑，从而在T1代获得大量纯合或双等位的突变体。其中用到的一个为玉米DMC1基因启动子，构建了DPC（DMC1 promoter-controlled） CRISPR-Cas9载体系统，用该载体系统转化玉米幼胚后，结果意外发现：凡是抗性愈伤组织靶位点均发生基因组编辑，另一个非常有趣的结果是：T0代植株中出现60-70%左右的纯合或双等位的突变体，其余为杂合或嵌合的突变体植株。并且这些纯合或双等位突变体植株(再生自一个抗性愈伤组织)含有不同的突变allele类型。通过对多个基因靶点（包括一个标记基因zb7，突变能产生白化的表型）的编辑实验，验证了该载体系统的高效性（下图为对玉米zb7基因靶点的编辑）。这一技术对韩方普研究组研究细胞分裂突变体的基因功能提供了非常快速高效的方法，当代纯合或嵌合突变体就可以直接观察细胞学及染色体行为与功能。此外，也证实了产生的突变能够稳定遗传到T1代，并且新的突变allele类型在T1代也被发现。通过全基因组测序分析，在预测的1000多个潜在脱靶位点没有发现脱靶突变。由于DMC1基因在进化中非常保守，该基因的启动子也可能有潜力在别的植物中发挥类似的作用，虽然科学家在小麦中的初步尝试结果不甚理想。 　　该研究成果于2018年3月23日在线发表于Plant Biotechnology Journal杂志上（DOI:10.1111/pbi.12920）。韩方普研究组博士生冯超为该论文的第一作者，该研究得到转基因重大专项及科技部育种专项的资助。

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发布时间: 2018-12-01

24. Illumina与Broad Institute宣布协议共同开发基因组

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Illumina，Inc.与麻省理工学院和哈佛大学广泛研究所今天宣布，他们已经为合作开发二级基因组分析算法和软件进行了合作。两家机构的顶级数据科学家将合作，将业界领先的开源GATK算法与Illumina的DRAGEN（基因组动态读取分析）Bio-IT平台的速度和更高的准确性结合起来，以用于常用方法，包括小变异（SNV） ）和大型变体（CNV / SV）检测。 “ Broad和Illumina致力于确保各种规模和学科的实验室都能使用最佳算法，”麻省理工学院和哈佛大学广泛数据研究院首席数据官Anthony Philippakis博士说。 “通过汇集我们的专业知识来改进我们的开源工具包，我们可以提供我们最先进的综合产品线，同时确保它对全球基因组学界仍然是广泛可用，开放和可访问的。这是一项长期的合作伙伴关系-我们将共同创新，以推动要求基因组学发展的新型变异的前沿。” 共同开发的辅助分析软件将是开源的，并将通过Broad Institute的常规社区支持渠道（例如GitHub）进行分发。 Illumina打算在Illumina DRAGEN-Bio-IT平台上开发专有的，硬件加速版本的共同开发软件。该软件的加速版本将在DRAGEN Bio-IT平台上提供大量当前可用的管道，作为补充。 Broad Institute和Illumina团队将验证这种硬件加速版本的结果在功能上与共同开发的开源软件的结果相同，以确保下游分析的数据互操作性。 Illumina产品开发高级副总裁Susan Tousi说：“ Illumina的目标是向我们的客户提供行业领先的技术，无论这意味着我们自己创建工具，内部引进新技术和团队，还是通过合作来增强我们的产品。” “这就是为什么去年我们如此激动地收购Edico Genome和DRAGEN的原因，我们本着这种精神与Broad公司合作，旨在为常用方法提供一流的开源软件。通过创建将DRAGEN和GATK的优点结合在一起的一套算法，我们相信我们可以通过减少分析的成本和时间来推动测序的临床应用。” 博德研究所的GATK是鉴定种系DNA和RNA测序数据中SNP和插入缺失的行业领导者。这些工具主要用于处理用Illumina测序技术生成的外显子组和整个基因组。随着时间的流逝，范围扩大到包括体细胞短变异体调用，并解决了拷贝数变异（CNV）和结构变异（SV）。除了变体调用程序外，GATK还包括实用程序，可以执行相关任务，例如高通量测序数据的处理和质量控制。 Illumina DRAGEN生物it平台提供精确、快速的生殖系和体细胞SNV、SV、CNV(A)的二次分析，以及甲基化、RNA和重复扩增工作流程。采用可重构的现场可编程门阵列技术(FPGA)实现了管道硬件加速。DRAGEN管道可以通过本地服务器在本地部署，也可以通过Illumina的BaseSpaceTM Sequence Hub在云中部署。 联合开发的二次分析软件将为处理高通量测序数据和执行变型发现分析提供一种标准化的方法，旨在达到最佳的敏感性、准确性和可伸缩性。 ”这种方法对于社区是一个积极的步骤,将增加可用选项的数据分析来提高质量和降低当前的成本分析方法,”伊万伯尼说,导演,基因和健康(GA4GH)和全球联盟EMBL的欧洲生物信息学研究所。“科学界已经准备好从这次合作中受益，朝着黄金标准的分析方法和文件格式发展，我们相信这将进一步促进机构间的互操作性、研究和见解，以最大限度地发挥基因组学在卫生保健方面的影响。” 有兴趣参加休斯顿ASHG展会的人士可以于2019年10月15日至19日参观Illumina展位或Broad展位。

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发布时间: 2019-10-12

25. 恶魔射线可能有未知的分娩区域

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杜克大学的一项新研究表明，在墨西哥北部加利福尼亚湾沿岸的一个村庄中发现数十条怀孕的巨型恶魔射线意外地被渔网捕获，这可能意味着濒临灭绝的物种在附近海域有一个以前未知的分娩区。 研究作者，海洋科学博士生Leo Chan Gaskins表示，如果进一步的研究证实了这种可能性，那么当局和当地渔民应共同制定一项计划，以便在怀孕光线每年四月及四月左右迁移时，将负面相互作用的风险降至最低。和杜克大学尼古拉斯环境学院的保护。 “这些动物非常缓慢地达到性成熟，每窝只有一只幼仔，因此即使少数怀孕的雌性也会因副渔获物而失去，可能对当地人口的出生潜力和长期生存产生可怕的影响，”加斯金斯说。 最大的射线物种，巨型魔鬼射线（Mobula mobular）可长到17英尺长，以其杂技跳跃和深潜而闻名。每年当他们在浅水热带和亚热带水域觅食磷虾和其他猎物时，他们被渔网纠缠在一起，被捕获并被杀死为偶然的副渔获物。 “我们对他们的全球人口规模，年度运动模式和生殖区知之甚少，因此发现和保护以前未知的扑克地将是保护的好消息，”加斯金斯说。 他于4月23日在“生态学”杂志上发表了他的同行评审论文。 2014年4月，Gaskins在加利福尼亚湾作为公爵本科生参加了以社区为基础的海洋保护实地课程，观察了索诺拉北部一个小型渔业社区海滩上刺网缠绕的数十只死巨魔。由于这些动物巨大的体重和重量，渔民无法将它们送回大海并被迫降落。 “每一只被切开的女性射线都怀有一只小狗。我确定这些小狗是足月的，因为我能够恢复一只刚出生在网中的小狗。我们将它释放出来，然后在破浪中游走， “加斯金斯回忆说。 对两只死去的成年雌性和一只死幼崽的翼展的测量结果证实了他认为这些幼崽是足月的。科学家估计雌性巨型恶魔射线在达到性成熟时的平均翼翼宽度为2.18米;测量的两个加斯金斯分别为1.97米和2.17米。新生幼仔的平均测量值为1米;他测量的是0.91米。 “这些测量结果以及每艘船都有多条怀孕射线的事实表明，渔民们已经在不知不觉中将他们的渔网放置在一个扑力区，”他说。 过去的研究表明，巨型魔鬼在春季和初夏使用加利福尼亚湾作为交配和饲养区，但那里存在的分娩区域是未知的。 加斯金斯说：“在一个食物丰富的地区，有一个区域是有意义的。” “这些光线的最高密度是优选的猎物，磷虾Nyctiphanes simplex，发生在四月的北部和中部海湾，这与我的观察结果一致。” 他说，了解光线在海湾往返于海拔地区时的位置和时间，将有助于当地渔民，渔业管理人员和保护团体降低副渔获物的风险。 “这将有利于渔民和鱼类，”加斯金斯强调。 “除了渔民不想伤害濒临灭绝的动物的明显人道因素之外，纠缠的光线可能会损坏他们的渔网，赶走所需的渔获物并大大降低他们的收入。雷meat肉在加利福尼亚湾没有价值，只会带来每公斤约三比索。“ 在世界其他地区，尤其是东亚地区，巨型魔鬼射线越来越多地成为鳃板的目标和捕获物，这些鳃板用于酿造一种名为彭玉赛的假药用品。 Gaskins指出，在加利福尼亚湾渔业中还没有鳃板市场，但他们能够控制的价格非常高，因此现在保护现状至关重要。 ——文章发布于2019年4月23日

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发布时间: 2019-04-25

26. 君圣泰创新药HTD1801获美国FDA授予第2个快速通道审评资格认定

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2018年11月30日/生物谷BIOON/--深圳君圣泰生物技术有限公司（HighTide Therapeutics，下称君圣泰生物）宣布，美国食品和药物管理局（FDA）已授予其研究性小分子创新药HTD1801治疗非酒精性脂肪性肝炎（NASH）的快速通道审评资格认定（Fast Track Designation）。之前，FDA还授予了HTD1801治疗原发性硬化性胆管炎（PSC）的孤儿药资格认定和快速通道审评资格认定。目前，HTD1801治疗PSC的II期临床试验正在美国开展，治疗NASH的II期研究计划很快在美国启动患者招募。 孤儿药是指用于预防、治疗、诊断罕见病的药品，而罕见病是一类发病率极低的疾病的总称，又称“孤儿病”。在美国，罕见病是指患病人群少于20万的疾病类型。开发罕见病药物的制药公司将获得相关激励措施，包括各种临床开发激励措施，如临床试验费用相关的税收抵免、FDA用户费减免、临床试验设计中FDA的协助，以及药物获批上市后为期7年的市场独占期。 快速通道项目旨在加速针对严重疾病的药物开发和快速审查，以解决关键领域严重未获满足的医疗需求。实验性药物获得快速通道资格，意味着药企在研发阶段可以与FDA进行更频繁的互动，在提交新药申请（NDA）后也可能会获得FDA的优先审查。 君圣泰生物是海普瑞药业的子公司，成立于2011年，位于中国深圳，致力于发现和开发针对慢性肝病、胃肠道疾病和代谢紊乱的创新疗法。 君圣泰生物创始人兼首席执行官刘利平（Liping Liu）博士表示，“NASH代表了一个快速发展的领域，目前还没有药物获批上市。在最近召开的AASLD肝脏会议上，该领域的专家一致认为，迄今为止的临床反应可能通过周全的组合方法得到改善。HTD1801是一种多功能的口服药物，旨在解决NASH的复杂性，特别是对于合并糖尿病和/或血脂异常的患者。我们对FDA的决定感到高兴，并期待着将这一急需的解决方案带给数百万NASH患者。”

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发布时间: 2018-12-01

27. 李云海研究组等在水稻籽粒大小调控上取得新进展

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水稻是重要的粮食作物。其籽粒大小同产量密切相关。目前已经克隆了一些控制水稻种子大小的重要基因，但水稻种子大小调控的分子机理仍不清楚。中国科学院遗传与发育生物学研究所李云海团队与浙江省农科院王俊敏团队以及中国科学院大学柴团耀团队合作，揭示了一个OsMPK1在水稻籽粒大小调控上起重要作用，对提高作物产量有潜在的应用价值。 　　丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路在信号传递中起重要作用。MAPK磷酸酶（MKP）能够特异性的去除被激活的MAPK上的磷酸基团，从而使其失活。MAPK信号参与植物生长发育的多个方面。中国科学院遗传与发育生物学研究所李云海研究组以前的研究发现OsMKKK10-OsMKK4-OsMAPK6级联信号通路在调控水稻籽粒大小上发挥着重要作用（Xu et al., Molecular Plant 2018; Duan et al., Plant Journal 2014）。近日，李云海研究组与浙江省农科院王俊敏研究组以及中国科学院大学柴团耀团队合作，揭示了OsMKP1在调控水稻籽粒大小上的作用。OsMKP1丢失功能形成大的籽粒，而过表达OsMKP1导致籽粒变小。进一步分析显示OsMKP1能够同OsMAPK6相互作用,去磷酸化OsMAPK6，导致且使其失活。因此，这些研究揭示了OsMKP1通过抑制MAPK信号途径，决定籽粒大小的重要机制。 　　该研究结果于2018年5月18日在线发表于The Plant Journal杂志（DOI:10.1111/tpj.13971）。李云海研究组徐冉博士、硕士研究生于海跃、浙江省农科院王俊敏博士以及李云海研究组段朋根博士为该论文的共同第一作者。该研究得到了科技部重大研发计划，国家自然科学基金和中国科学院先导专项B的资助。

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发布时间: 2018-07-11

28. 新的工具可以帮助研究人员设计更好的癌症疫苗

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人体的每个细胞都被一种叫做抗原的蛋白质碎片所覆盖，这种蛋白质碎片可以告诉免疫系统细胞内的情况。抗原存在于被外来入侵者感染的细胞上，或已成为恶性肿瘤的细胞上，引发免疫攻击。这些抗原通常被用于疫苗中，以刺激免疫系统对流感等病毒的反应。但要制造出有效刺激癌症攻击的疫苗，研究人员需要准确预测哪些肿瘤特异性抗原将显示在肿瘤细胞上，因此将是最好的癌症疫苗。 现在，麻省理工学院布罗德研究所、哈佛大学、达纳-法伯癌症研究所和麻省总医院的科学家们开发了一种新的计算工具，可以帮助完成这项任务。研究人员转向机器学习，分析了他们发现的18.5万多种人类抗原，并生成了一套新的规则，预测哪些抗原出现在人体细胞表面。这项研究结果发表在今天的《自然生物技术》杂志上，它可能有助于开发新的治疗方法，刺激免疫系统攻击癌症以及病毒和细菌。 “我们的目标是能够在个性化水平上精确预测抗原，”布罗德研究所(Broad Institute)细胞回路中心(Center for Cell Circuits)联席主任、麻省总医院(Massachusetts General Hospital)癌症免疫学中心(Center for Cancer Immunology)主任、该研究的联合高级作者尼尔·哈科亨(Nir Hacohen)说。“我们现在离这个目标更近了，但这个领域还有更多的工作要做。” 抗原多样性 弄清楚一个人的肿瘤抗原是很困难的，因为它们因人而异。一种被称为抗原呈递系统的细胞程序通过切割任何给定细胞内的蛋白质来产生抗原，然后使用人类白细胞抗原(HLA)蛋白质与这些碎片结合并在细胞表面显示这些碎片的一小部分。但HLA基因是人类最多样化的基因，导致人类中有超过10,000种不同的HLA类型。这就导致了最终在细胞表面的蛋白质片段的多样性。 研究人员可以使用简单的血液测试来确定一个人的HLA类型。但人与人之间的癌症差异如此之大，仅知道一个人的HLA类型还不足以预测肿瘤细胞表面的情况。 “如果你可以把一个人的数据和他们的癌症,并能够预测显示肿瘤特异性抗原,可以帮助我们与那些抗原诱导免疫反应,通过一种疫苗或找到其他机制,”凯瑟琳说,肿瘤学家,部门的首席干细胞移植和细胞疗法丹纳-法伯癌症研究所,研究所成员广泛的研究所,和文章的第二作者的论文。 在这项新研究中，吴和哈考恩与布洛德癌症研究所(Broad)的蛋白质组学高级主任史蒂文·卡尔(Steven Carr)、达纳-法伯癌症研究所(Dana-Farber Cancer Institute)的德林·凯斯金(Derin Keskin)等人合作。该团队从95个人类细胞系中分离出所有HLA相关蛋白片段，这些细胞系在不同人群中分别代表常见和罕见的HLA类型。然后研究人员用质谱法来表征这些抗原。得到的数据集包含186,464个蛋白质片段或多肽序列。该团队寻找HLA类型和肽之间的关系，但意识到他们需要复杂的工具来系统地解决这个问题。 “我们研究了数据中的各种模式，”Hacohen实验室的研究生、这篇新论文的共同第一作者塞西·萨尔基佐娃(Sisi Sarkizova)说。“但我们需要借助机器学习来更好地预测是否会出现一种新的、看不见的抗原。” 调用计算机 利用机器学习的方法，研究小组将每个抗原序列，以及抗原来源的细胞的HLA类型输入电脑程序。该程序对数据进行分析，并确定新的规则，规定每种HLA类型呈现哪些抗原。影响细胞表达何种多肽的关键因素包括多肽的长度、表达水平、与HLA蛋白结合的特异性序列以及其他化学性质。 研究小组还发现，某些肽可由一种以上的HLA类型显示。Keskin说:“这是我们没有预料到的事情，这对疫苗的开发非常有好处，因为一种疫苗可以潜在地覆盖更多带有相同抗原的人。” 为了测试新规则的有效性，研究小组从11个人类肿瘤样本(3个慢性淋巴细胞白血病、1个卵巢、3个胶质母细胞瘤和4个黑色素瘤)中输入了第二组数据到模型中。“它识别出的抗原数量几乎是之前方法的两倍，并且准确预测了使用质谱法检测到的超过75%的hla结合肽，”卡尔的研究组博士后研究员、该研究的共同第一作者苏珊·克拉格(Susan Klaeger)说。 新模型将免费提供给其他研究人员使用，不仅可以帮助研究人员设计出更好的癌症疫苗，还可以帮助他们设计出针对病原体的疫苗，如人类免疫缺陷病毒(HIV)，这种病毒在人与人之间迅速变异。 研究人员正在努力进一步提高模型的准确性，并将其整合到正在进行的癌症疫苗临床试验中，以更有效地将疫苗与患者匹配。 吴教授说:“我们已经证明，通过预测个性化水平上的抗原，可以诱发抗肿瘤免疫反应。”Keskin补充说，“我们的新方法将帮助我们做得更好，我们对95种常见和罕见的HLA等位基因的分析将使预测全世界大多数人群的肿瘤抗原成为可能。”

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发布时间: 2019-12-25

29. 研究综述:2020年6月5日

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欢迎收看2020年6月5日的《研究综述》，这是一篇由Broad研究所的科学家及其合作者发表的最新研究的回顾。 挽救小鼠遗传性耳聋 一些遗传性听力损失疾病是由于TMC1基因的隐性突变，导致毛细胞迅速退化和完全聋。在《科学转化医学》杂志上，核心研究所成员David Liu和Jeffrey Holt(波士顿儿童医院)领导的团队描述了他们如何使用碱基编辑来恢复tmc1相关聋鼠的部分听力——这是第一个在体内进行基因组编辑来修复隐性感觉缺失障碍的例子。经过治疗的小鼠的听力部分恢复，并对响亮的声音做出反应。请阅读哈佛大学和波士顿儿童医院的新闻稿，以及基因工程和生物技术新闻。 聚光灯下的精子 减数分裂通过亲本染色体间的DNA杂交产生基因组高度可变的精子，有时会发生错误，导致非整倍体(染色体过多或过少)。为了更好地理解交叉体和非整倍体，斯坦利精神研究中心的Avery Davis Bell、研究所成员Steven McCarroll和他的同事开发了一种新的测序技术，精子序列分析，并用它来研究31000多个精子细胞的减数分裂。他们注意到跨精子基因组和捐赠者的交叉事件位置、间隔和数量的模式，表明了一种共享的潜在调节机制，并确定了许多非整倍体和其他遗传异常。从哈佛医学院的故事中了解更多。 创伤后应激障碍的基因识别 了解哪些人可能易受创伤后应激障碍(PTSD)的影响，哪些人可能有抗创伤后应激障碍(PTSD)的能力，对于有效干预和治疗的发展至关重要。Nikolaos Daskalakis和Karestan Koenen都是斯坦利精神病学研究中心的助理成员，Chris Chatzinakos和他的合作者使用了一种称为转录归因的方法来揭示PTSD基因风险对组织特异性基因表达的影响。研究人员研究了来自70个特定家族的29539例创伤后应激障碍病例和166145例对照组，并确定了18个与特定组织基因对相关的显著关联。他们分别在欧洲和欧洲军事人群中发现了两种PTSD易感基因ZNF140和SNRNP35。在《细胞报告》中，作者认为SNRNP35，一种RNA剪接调节基因，是最有希望进行进一步功能研究的基因，研究其在PTSD的易损性和复原性方面的作用。 快递 癌症的免疫疗法并不是对所有病人都有效。麻省理工学院(MIT)的科林·巴斯(Colin Buss)和癌症项目的研究所成员桑吉塔·巴蒂亚(Sangeeta Bhatia)设计了一种模块化纳米颗粒系统，可能会有所帮助。他们的肽基纳米复合物携带寡核苷酸，在小鼠体内刺激免疫系统并增加检查点抑制剂的有效性。双重治疗阻止了肿瘤的生长，在某些情况下，还阻止了身体其他部位肿瘤的生长。将免疫刺激剂与检查点抑制剂结合在纳米颗粒中包装，其剂量可能比未封装的免疫刺激剂所需的剂量低得多。更多信息请阅读美国国家科学院院报和麻省理工学院新闻。 机会的主人 结核分枝杆菌(Mtb)感染可能表现为不同的方式，可能来自不同的环境和免疫压力。刘青云、魏建豪、李峰、高钱(复旦大学)领导的团队;李亚伟、吕雪梅(中国科学院);哈佛大学公共卫生学院传染病和微生物学项目的准成员Sarah Fortune对18名新诊断和初治患者的近800株结核杆菌进行了测序。在《科学进展》上发表的报告中，这组科学家描述了结核病发病时结核分枝杆菌种群的遗传多样性，并重建了结核分枝杆菌在宿主内的进化。这项研究表明，新的耐药突变的风险以寄主依赖的方式变化。 绘制人类心脏图 单细胞测序促进了我们对各种器官系统的理解，但在心脏研究中，一些基本问题仍然存在，比如人类心脏中细胞类型的数量。内森塔克在共济会医学研究所(现在),研究所成员帕特里克•Ellinor和他的同事们从Broad-Bayer精密心脏病学实验室使用single-nucleus RNA序列来生成最全面的高分辨率细胞健康的人类心脏的映射到日期,确定新的细胞类型,基因表达的模式在不同的部分器官,和细胞类型与常见的心血管疾病。这项研究发表在《循环》杂志上，它将帮助科学家破译心脏细胞在疾病中的行为，并最终识别出针对特定疾病的心脏细胞的新的治疗靶点。

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发布时间: 2020-06-08

30. 孩子们很好:合成生物学的训练场现在有了一个转折

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工业革命期间，当煤炭被大量燃烧时，人们并不知道大气中碳的微妙平衡。当塑料在20世纪30年代被发明出来的时候，我们无法预料它们会如何污染我们的海洋。 在21世纪，我们对自然世界有了更好的理解。我们也有工具和技术让人们更好地与世界保持平衡。精密技术，如国际遗传工程机器(iGEM)竞赛中开发的合成生物学解决方案，正在帮助我们解决过去的问题，同时建设一个可持续的明天。 对合成生物学领域的年轻科学家来说，iGEM竞赛几乎是人生必经之路。这项比赛于2003年在麻省理工学院(MIT)的一个独立学习课程中诞生。Ginkgo Bioworks的联合创始人汤姆·奈特(Tom Knight)也是第一门课程的联合创始人。还有iGEM的创始人兰迪·雷特伯格和合成生物学的领导者德鲁·恩迪。Ginkgo联合创始人Austin Che、Reshma Shetty、Barry Canton和Jason Kelly参加了早期的课程。2006年，他们一起加入了一个iGEM团队，致力于在大肠杆菌中生产一种风味化合物。如今，许多合成生物学的行业领袖都是在iGEM crucible的激烈竞争中脱颖而出的。 自2003年以来，iGEM已经发展成为一个全球性的活动，成千上万的参与者聚集在波士顿参加iGEM的大型聚会。这个比赛展示了来自高中、本科和研究生水平的年轻合成生物学家的创新，这些创新有助于通过合成生物学解决全球问题。关键在于使用标准的生物部件。这些是DNA的功能单位，就像基因或启动子。这些部件被添加到iGEM注册表中，以便未来几年世界各地的团队可以使用它们来创建新的生物解决方案。它的全球团队合作。 用生物学构建未来 考虑到它们对培养下一代合成生物学家的影响，有远见的公司热衷于支持iGEM团队。Twist Bioscience公司认识到，通过将他们的DNA合成技术与iGEM合作，他们可以为参与者带来直接的好处。DNA是工程生物学的基础元素，是能够规划可持续生物经济的“生物细胞”。Twist在硅芯片上开发了一个独特的DNA合成平台。当首席执行官艾米丽·勒普罗斯特(Emily Leproust)在2019年的大型聚会上致辞时，她把DNA比作语言。 wist的CEO Emily Leproust在iGEM巨人大会上向下一代合成生物学家发表演讲。她传达的信息是:制造DNA的能力永远不应该成为创新者为世界提供生物解决方案的障碍。照片:iGEM基金会和贾斯汀·奈特。 她解释说:“单个信件的影响力很小，但如果按顺序排列，它们有能力描述我们周围的世界，带来知识、关系和参与。”她强调了iGEM的创业精神和改变世界的精神，并补充说:“Twist始于一个伟大的想法。我们可以用硅技术来写DNA。我们每天都在生产数百万的寡核苷酸，我们把这些寡核苷酸转化成数千种高级基因，供研究人员使用。” 今年的团队瞄准了污染 污染是今年比赛的共同主题之一，在今年的iGEM巨人大会上，有许多杰出的团队在这个领域工作: 埃克塞特大学的研究小组指出，海洋中35%的微塑料污染来自洗衣，其中大部分来自我们的聚酯服装。他们着手制造一种以酶为基础的过滤器，阻止细菌进入海洋。他们的方法包括合理地设计酶和重建现有酶的祖先版本，从而最好地设计出一种稳定的、功能性的蛋白质，将其纳入过滤系统。 iGEM埃克塞特 另一个大项目旨在设计微生物来捕捉碳并影响当地天气。台湾的NCHU Taichung对浮游植物中的碳捕获途径很感兴趣，这种途径可以生成二甲基硫化物，并将其转化为云凝结核。他们在大肠杆菌中设计了一种不同的二甲基硫通道来做同样的事情。碳捕获本身就有助于减少温室气体的排放，但用这种产品在云中播种也有助于反射阳光，就像地球极地的冰一样。 曼彻斯特的这个可爱的团队设计了一种细菌来生产天然的染发剂，这种染发剂不仅给头发上色，而且有助于头发的修复。传统的染发剂可能含有过敏原，而且它们的制造比Cutiful合成生物溶液更不环保。他们的生物友好型染发剂甚至能产生令人愉悦的柑橘或香草气味。 巴黎的Cinergy团队想知道，对于法国每年扔在地上的300亿个烟头，他们能做些什么。每个烟蒂需要10到15年才能自行降解，但巴黎的研究小组找到了一种方法，将它们转化为绿色电力。他们通过改造微生物，将烟蒂的主要成分醋酸纤维素分解成碳水化合物。碳水化合物可以被另一种微生物用来制造电子，这些电子被引导到导线上，产生可用的电能。 超越iGEM:把好的想法带到这个世界 在iGEM开发的新奇想法也不会在项目结束时消失。为了帮助留住和发展这些全球人才，iGEM基金会在iGEM之后成立。 “大约有150位相关的基于synbio的iGEM联合创始人参与了竞争。这些都是应用合成生物学公司，专注于食品、农业技术、水和健康等领域。 Wright强调了一些团队的成功，如Ginkgo、PvP Biologics、Hyasynth和Puraffinity，但还有很多很多的成功故事都是在iGEM中诞生的。After iGEM的目标是与世界各地的igemer保持接触，通过专业项目发展他们的技能和公司，并帮助传播全球问题的生物解决方案的理念。 投资于人是实现这一目标的关键。工程生物学不是一项开发或规模化的廉价技术，该领域依赖于寻求改善我们世界的赠款和投资的支持。Twist等公司认识到了这一点。 “我们绝不希望DNA成为你研究的限制因素，”勒普罗斯特在今年的大型聚会上说。“这就是为什么我们今年为每个团队提供了10000个免费DNA碱基，并支持iGEM合成标准化的部分。” iGEM 2019年10月，波士顿，iGEM团队成员与主会场或iGEM大会上的竞赛评委交换。照片:iGEM基金会和贾斯汀·奈特 通过快速、廉价地获取注册表中的任何部分，世界各地的iGEM研究人员都可以进行他们的创新项目，而不必一次花费数周时间等待从头合成DNA部分。 人类面临的卫生、食品和供水方面的全球性挑战需要一个全球性的解决方案。iGEM基金会鼓励创新和支持新一代合成生物学家。在iGEM校友和Twist Bioscience等公司的支持下，他们将把我们的世界变得更美好。 ——文章发布于2019年12月10日

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发布时间: 2019-12-19

31. AI全部位辅助诊断系统发布 全球癌症筛查智能诊疗平台助力肿瘤早筛

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这是一个AI技术日新月异的时代，这是一个创新者乘风破浪的时代。2018年的RSNA会场，来自全球的放射学专家领略到来自中国医疗AI企业的革命浪潮。 每年11月底于风城芝加哥召开的北美放射学年会（RSNA）是全球规模最大、参会人数最多、最能代表未来技术趋势和行业发展方向的行业盛会，世界第一台CT、磁共振、PET-CT等众多放射学界革命性进步均在此向世人亮相。长达100余年的历史中，RSNA始终引领者全球放射学界的技术潮流与学术风向。 11月28日，北美放射学年会（RSNA）上依图医疗正式发布全球首个基于医疗人工智能技术的癌症筛查智能诊疗平台及care.aiTM胸部CT智能4D影像系统。 此次发布的癌症筛查智能诊疗平台依托于依图医疗先进的系列医疗AI产品，以人工智能技术赋能癌症早筛领域，联合国内数百家医疗机构，建设涵盖肺癌、乳腺癌、宫颈癌、结直肠癌等多个高发癌症的智能诊疗平台，为临床专家提供影像检出、病灶分析、临床决策辅助、患者管理等AI服务，这是人工智能技术在全球范围内第一次基于大样本人口进行的重疾筛查。 作为癌症筛查智能诊疗平台的有力支撑，care.aiTM胸部CT智能4D影像系统在全球范围内首次突破单一肺结节检出，病灶检出能力涵盖结节、斑片影、条索影、囊状影、纵膈淋巴结、胸腔积液等超过95%的胸部CT影像所见，并能够完成病灶征象分析与诊断，进行疗效预测与评价。 WHO发布的《2018全球癌症年报》显示：2018年全年，全球预计有1810万癌症新发病例和960万癌症死亡病例，肺癌、乳腺癌、结直肠癌、前列腺癌、胃癌等癌症仍在快速增长，多种高发癌种的分布地图上中国均“榜上有名”，而人工智能技术是被认为最有希望提升优质医疗资源供给能力，助力大规模的癌症早筛，有效提高高发癌种的五年生存率。 然而正如本届RSNA大会主席Vijay M.Rao，MD在接受Daily Bulletin的采访时的态度：AI和机器学习应用已经在放射学中有效的证明了自己的价值，AI应用将医生从重复的工作中解放出来，更高效的工作，但我们仅仅了解这些技术的皮毛。 长期以来，绝大部分医疗AI企业的肺部影像诊断产品拘泥于结节检出一项单一任务，而结节仅占肺部CT影像所见的全部病灶的60%，其余占病灶总数40%左右的斑片影、条索影、囊状影、等均无法检出，与肺部密切关联的纵隔和胸膜病变也无法检出。 care.aiTM胸部CT智能4D影像系统是胸部CT影像智能诊断领域的重大突破，是全球首款能够进行全部位诊断的AI解决方案。该系统在业内首次突破结节检测，病灶检出能力涵盖结节、斑片影、条索影、囊状影以及纵膈淋巴结、胸腔积液等超过95%的胸部CT影像所见，在全球尚属首次。 该智能系统在病灶检出基础上，对这些病变进行全面量化的智能分析，不仅能够智能评价病灶的恶性概率，还能对影像诊断恶性的病灶提供临床分期的影像学依据。并且通过依图独创的“YIF弹性配准”技术，实现自动配准任意时间点的图像，赋予3D图像精确的时间维度，推演病变倍增时间等重要的生物学特征，从而提供人眼无法观察和判断的更多维度的丰富信息，为放射科医生提供前所未有的AI智能诊断工具。 中华医学会放射学分会主任委员、北京协和医院放射科主任金征宇在发布现场表示：只能检出肺结节的医疗AI并非放射科医生的助手。而care.aiTM胸部CT智能4D影像系统发布意义巨大，能够涵盖多种病灶的AI系统能够有效减轻临床医师工作压力，助力肿瘤早筛，将医疗AI从“可用”变成了“好用”，并向“必须用”进化。 依图医疗副总裁方骢在与会的演讲中透露：在中国，AI正在成为助力癌症早筛的重要工具，一项名为“AI防癌地图”的大规模肿瘤早筛行动已经开始。已联合数百家医疗机构，覆盖中国覆盖19个省市自治区。以AI应用提升医疗机构服务供给能力，助力医疗机构进行大规模的肿瘤早筛行动，提升区域居民肿瘤早筛水平的同时，为大规模临床研究提供可靠的健康数据。 2018年5月-7月，由依图医疗联合广州医科大学附属第二医院的肺癌AI早筛行动中，依托于先进的低剂量螺旋CT及肺癌影像智能诊断系统，在1323名高危人群中共发现了10名肺癌患者，其中9例肺癌为早期。这也是世界上首次将医疗AI技术大规模应用于肿瘤早筛领域。 方骢表示：“性能先进可靠、符合临床需求的医疗AI产品是肿瘤早筛的重要助力，而中国在这一领域正在迅速进步，依图医疗系列AI产品已在全国数百家三甲医院落地，并在部分省份完成县市级区域医疗中心的全覆盖。我们期待能够将先进的AI产品带到全球各地，为推动人类医疗保健水平提升而共同努力。”

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发布时间: 2018-12-01

32. 活药物:微生物组工程

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这个故事是由银杏生物公司为您带来的，该公司正在开发一种新的生物体，可以用生物技术来替代技术。 利用生物体的内在特性来获得医疗效益的想法已经存在了几千年。但是在过去的几年里，合成生物学家已经彻底改变了活药物的概念——通过工程微生物来对抗疾病、提供有效的治疗载荷、增强微生物群和保护皮肤。 作为SynBioBeta 2018合成生物学峰会的一部分，与会者就这个快速增长领域的前沿企业最近的亮点和未来发展方向进行了一系列生动的讨论。会议的主要内容包括来自Prokarium、银杏生物工厂、Locus Bio、evolution BioSystems和Azitra的领导人的演讲。会议由银杏生物工作坊主办，克里斯汀·古尔德主持。 驯服体内的“微生物狼” 会议以伦敦Prokarium公司首席执行官泰德•法尔曼(Ted Fjallman)博士的一段讲话拉开序幕。Prokarium公司劫持了一种肠道沙门氏菌的减毒菌株，作为口服疫苗和微生物免疫治疗应用的载体。 Fjallman从一个简单的问题开始:“我们如何驯化(微生物)并……将它们暴露在合适的环境中，以便让‘微生物狼’为我们工作?” 虽然过去的研究主要集中在引起伤害的微生物以及如何阻止它们，但Prokarium却把这些所谓的“微生物狼”列入了人体对抗疾病的名单，比如肠道链球菌(其中一些菌株会导致伤寒或食物中毒)。肠道链球菌的减毒菌株已经在众多临床试验中证明了口服疫苗接种系统的有效性，但Prokarium希望将该菌株提升到一个新的水平。 Fjallman着重介绍了Prokarium公司开发的一种经过改造的肠道链球菌，它可以作为一种口服疫苗递送系统，对抗鼠疫耶尔森氏菌(鼠疫杆菌是一种引起瘟疫的细菌)，该系统已在临床前试验中被证明是有效的。今年，该公司将与英国国防科技实验室(Defence Science and Technology Laboratory)一道，将这种工程菌株带到临床。 但是，Fjallman宣布了进一步利用这种一度危险的微生物的潜力的计划，详细阐述了肠道链球菌作为一种工具释放致癌有效载荷的能力，这种有效载荷调节肿瘤微环境。 Fjallman说:“沙门氏菌能够进入肿瘤……携带能够调节肿瘤微环境的有效载荷或货物。”Prokarium认为，相对于其他运载载体，肠道S. enterica因其体积大而具有优势，它还可以与其他疗法协同工作，使其成为最先进的免疫肿瘤学应用的有力竞争者。 ——文章发布于2019年2月19日

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发布时间: 2019-02-26

33. 通化东宝利拉鲁肽及注射液获批临床试验

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10月11日，通化东宝药业股份有限公司（简称“通化东宝”）公告显示，该公司申报的利拉鲁肽（受理号CXSL1700142吉）、利拉鲁肽注射液（受理号CXSL1700143吉）药品注册申请于近日收到国家药品监督管理局核准签发的药物临床试验批件。相关信息公告如下： 一、利拉鲁肽 药物名称：利拉鲁肽 剂型：原料药 规格：无 批件号：2018L03096 申请事项：国产药品注册 申请人：通化东宝药业股份有限公司 受理号：CXSL1700142吉 注册分类：治疗用生物制品 二、利拉鲁肽注射液 药物名称：利拉鲁肽注射液 剂型：注射剂 规格：3ml：18mg（预填充注射笔） 批件号：2018L03097 申请事项：治疗用生物制品 申请人：通化东宝药业股份有限公司 受理号：CXSL1700143吉 注册分类：治疗用生物制品 利拉鲁肽是一种人胰高糖素样肽-1（GLP-1）类似物，用于治疗糖尿病。GLP-1具有多种生理功能：血糖依赖性促进胰岛素分泌、保护胰岛β细胞、延迟胃排空降低食欲等，是近年来兴起的糖尿病治疗新靶点。

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发布时间: 2018-10-12

34. 新的无细胞表达系统在线性DNA上运行

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在合成生物学能够重组经济、拯救地球或帮助人类登上火星之前，它必须变得非常容易使用。 带电脑。如果你想在1965年用电脑做些有用的事情，而你不是计算机科学家，那你就太不幸了。没有应用程序商店、网站或文字处理器。连一只老鼠都没有。在那些早期，使用电脑意味着你的双手要弄脏。你必须知道如何编程，你甚至可能需要焊接。本质上，你必须成为一个专家。 不管你喜不喜欢，合成生物学今天的处境是一样的。 假设你想制造一种酶。如果你没有接受过分子生物学的训练，也没有过多的实验室设备，那么你基本上就没有运气了。用传统方法制造酶需要一系列的技术壮举:DNA合成和分子克隆。基因控制和生长活细胞。而且，在大多数情况下，目标分子在被研究或使用之前也必须被提取和纯化。一个训练有素的专家也许能在一周内完成所有这些工作。 合成生物学——至少在传统上是这样——不适合新手，也不适合胆小的人。 午餐前制造蛋白质 乔木生物科学正在努力改变这一现状，使许多传统的方法过时。2016年,他们发起myTXTL®胞外表达产品线,允许快速和高收益从DNA模板蛋白的生产在一个简单的无细胞系统。利用含有生命系统的转录(TX)和翻译(TL)机制的主混合物，并与质粒DNA结合，可以在几分钟内在试管中合成感兴趣的蛋白质。2018年底推出的新一代myTXTL，现在可以让用户利用线性DNA作为蛋白质合成的模板。 有什么优势?由于DNA合成的进步，线性DNA是丰富的。像Twist和IDT这样的公司每天生产出数千个没有错误的基因和基因片段，并将它们运送到世界各地的客户手中。此外，分子克隆技术，如“金门组装”，已经作为现成的试剂盒投入市场，开辟了新的途径，可以轻松地将DNA片段混合和匹配成线性基因。将它们插入Arbor Biosciences最新的myTXTL系统中，你就可以在午餐前制造蛋白质。Arbor Biosciences的市场总监马修•海姆斯(Matthew Hymes)表示:“线性DNA表达正在缩短传统基因克隆过程的时间。” 反应只需要DNA，一种主要的混合物和水，因此也可以自动化和小型化。Arbor Biosciences的产品开发科学家Evelyn Eggenstein博士目前正与Labcyte(高通量采样处理的领导者)合作。“我们的目的是证明，我们的主混合，由于其组成非常复杂，可以一致地在非常小的体积与Labcyte的液体处理程序。在合成生物学中，这两种革命性技术之间有着巨大的协同作用。 ——文章发布于2019年1月7日

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发布时间: 2019-01-16

35. 凌宏清研究组在拟南芥铁、锌平衡机制研究中取得新进展

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铁、锌是植物生长发育所必需的微量营养元素，在植物的生命活动中起着重要的作用。铁、锌的缺乏或过多都会造成危害，影响植物的生长发育。因此，植物对铁、锌离子的吸收受到严密的调控。拟南芥的FIT蛋白是调控铁吸收的关键转录因子，它与bHLH038、bHLH039、bHLH100或bHLH101蛋白互作，形成异源二聚体，在根表皮细胞中启动亚铁离子转运蛋白基因IRT1和三价铁还原酶基因FRO2的表达，促进铁的吸收。由于亚铁离子转运蛋白IRT1对底物的选择性不强，在转运铁的同时也会非特异性地转运锌和其它金属离子。由于锌和铁在离子结构上的相似性，过多的锌离子会与铁离子竞争性的结合金属蛋白，影响其蛋白的功能，进而给生物体带来危害。那么植物在缺铁和高锌胁迫下是通过何种分子机制来保障铁离子的吸收和避免锌等其它重金属离子的毒害，迄今为止还未见报道。 　　中国科学院遗传与发育生物学研究所凌宏清研究组通过酵母双杂的方法鉴定到一个新的FIT互作蛋白FBP(FIT Binding Protein)。FBP基因表达受高锌抑制，其突变体表现为耐高锌胁迫。蛋白互作研究表明，FBP蛋白作为一个负调控因子，其C端能够与FIT蛋白的bHLH结构域结合，使其FIT丧失结合启动子的能力，从而降低所调控基因的表达。在正常条件下，FBP基因高表达，其蛋白在根的中柱细胞中与bHLH038、bHLH039、bHLH100和bHLH101转录因子竞争性的结合FIT，进而抑制尼克酰胺合成酶（nicotianamine synthase,NAS）基因的表达。在缺铁和高锌胁迫下，FBP的表达降低，减少对FIT蛋白的结合抑制，从而增强NAS基因的表达，增加尼克酰胺（nicotiananime, NA）的合成。NA是一种非蛋白质氨基酸，能螯合铁和锌离子。在低铁高锌条件下，根中螯合态的铁有利于向地上部转运，供植物利用，而螯合态的锌则主要被转运到根细胞的液泡中，进行区隔化，从而避免过多锌离子对植物体的毒害。 　　此研究结果表明植物在面临铁、锌离子胁迫时能通过调控FIT 蛋白在不同组织中的蛋白互作方式，来实现对下游基因表达的调控，保障铁、锌离子在植物体内动态平衡。本研究从一个新的视角揭示了植物中铁、锌离子动态平衡的调控机制。 　　该研究成果于2018年5月23日在线发表于Plant, Cell & Environment （DOI:10.1111/pce.13321）。凌宏清研究组已毕业博士研究生陈春林和崔岩为该论文共同第一作者。该项研究由国家自然科学基金委和中华人民共和国农业部转基因专项项目资助完成。

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发布时间: 2018-07-11

36. 研究综述:2020年3月6日

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欢迎来到2020年3月6日的研究综述，这是布罗德研究所(Broad Institute)的科学家和他们的合作者发表的最新研究的最新快照。 鸟瞰IBD 多种复杂的遗传和环境因素共同触发和维持炎症性肠病(IBD)。在《自然》杂志的一篇综述中，Daniel Graham和传染病和微生物组项目的核心研究所成员Ramnik Xavier讨论了IBD如何作为一个利用人类遗传学来了解调节和维持肠道免疫系统的分子和细胞网络的模型。他们还讨论了基于遗传学揭示的核心通路的疾病亚型分类的前景，并展望了IBD护理可能的未来方向。 重建迁移到地中海岛屿的运动 尽管最近在研究古代DNA方面取得了进展，但地中海岛屿的遗传历史仍然知之甚少。报告在自然生态与进化,一个国际研究小组共同的高级会员计划在医学和种群遗传学的大卫•赖希(MPG)和合作者是填补差距最大的研究到目前为止古代人群的遗传史的西西里,撒丁岛,和巴利阿里群岛,增加患者的数量从5到66年的数据报告。结果显示，从非洲、亚洲和欧洲移民的复杂模式在方向和时间上各不相同。请阅读维也纳大学发布的新闻稿。 自闭症谱系障碍小鼠模型中与感觉超敏相关的间神经元 感觉超敏反应是自闭症谱系障碍(ASD)的一个标志，而功能失调的gaba能间神经元在新皮质中已经被发现。斯坦利精神病学研究中心的成员冯国平和他的同事们在一个敲除Shank3B的ASD小鼠模型中发现了这些细胞和感觉异常之间的因果关系。研究人员发现，这些老鼠比野生老鼠对微弱的触觉刺激更敏感。敲除小鼠体内钙成像显示中间神经元活性降低，锥体神经元活性增加。当研究小组删除vS1抑制性中间神经元中的Shank3时，他们发现锥体神经元过度活跃，刺激敏感性增加。请阅读《自然神经科学》。 检测肿瘤的范围 肿瘤微环境(TME)中的免疫细胞可以影响某些癌症对治疗的反应，但尚不清楚遗传基因特征是否会影响免疫细胞对TME的浸润。由副会员伊莱·范·艾伦领导的团队;范艾伦实验室研究生小何;布朗大学的Sohini Ramachandran;Ramachandran实验室的Sahar Shahamatdar分析了来自癌症基因组图谱的700万个种系变异，发现了近24个基因、一个SNP和几个与实体肿瘤周围的免疫浸润相关的基因网络。在《细胞报告》中，这项工作是了解免疫检查点阻断疗法反应预测因子的重要一步。 从基因上解读美国历史 美国复杂的移民史、移民史和混合移民史极大地影响了美国各地的遗传多样性。为了弄清楚这个问题，布罗德MPG项目的艾丽西亚·马丁(Alicia Martin)和麻省理工学院(MIT)的同事们利用国家地理学会(National Geographic Society)基因地理项目的数据，研究了美国历史上遗传祖先和外源基因的地理模式，并了解了美国人的基因在多大程度上反映了历史上的人口统计学事件。他们在《美国人类遗传学杂志》(American Journal of Human Genetics)上发表文章称，他们在许多族群中发现了明显的遗传痕迹，这些痕迹反映了美国的移民历史，在某些群体中发现了微妙但可能重要的多样性水平。阅读更多的新闻故事。 重新审视physician-scientist培训 美国的医生-科学家合作项目已经扩展到近120所学校，其中超过三分之一是由美国国立卫生研究院资助的。要描述医生-科学家培训的成功，重要的是使用系统的、基于证据的调查，以及对科学史的深刻理解，以制定可操作的政策。在f1000的研究评论中，model, Inference & Algorithms Initiative的科学顾问Gopal Sarma和合作者使用“发现-发明周期”框架来分析整合的MD/PhD项目的结构和结果。研究人员强调，深入了解个人的职业轨迹，以及描述组织细节和文化差异的重要性，以推动形成未来医生和科学家劳动力的新政策。

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发布时间: 2020-03-13

37. 流式细胞仪设施南肯辛顿

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欢迎来到南肯辛顿流式细胞仪中心。该设施的目的是提供流式细胞术分析和细胞分选方面的最先进设备、软件、培训和专门知识。我们对帝国和外部的研究人员开放。 流式细胞术提供了基于细胞表型或功能特性分析或分离细胞的能力。这些特性可以通过多种方式定义——从细胞外或细胞内标记物和蛋白质，到DNA含量和细胞过程，如钙通量和膜电位。用于检测这些特性的荧光覆盖了从紫外到远红的光谱，其用途也在不断增加。在我们的设施中，我们提供多达64个荧光通道来发展您的分析。 请浏览本网站以了解更多关于我们工厂可用的设备以及如何成为用户。我们所有的分析器都可以由训练有素的人员预定和使用。我们还提供CAT2生物安全分析和细胞分选，以及使用数据分析的授权软件。联系我们，就你计划的实验进行一对一的咨询，看看我们能提供什么帮助。 COVID-19更新 在目前的封锁之后，我们的设施仍然开放，现场工作受到限制。我们制定了在物理距离下操作流式细胞术服务的安全措施。更多信息请参阅COVID-19安全措施。请继续关注本网页和我们的社交媒体，了解最新消息。

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发布时间: 2020-06-11

38. 大脑中的关键'电气开关'

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科学家已经揭示了大脑中与学习，记忆，行为和情绪相关的关键受体的结构。 发表在“科学”杂志上的这项新研究首次揭示了AMPA受体在其自然状态下的结构。这一发现可能会引发对各种神经系统疾病和疾病背后机制的新见解。 “这些是大脑的基本电子开关，”资深作者Eric Gouaux博士说，他是OHSU Vollum研究所的高级科学家，Jennifer和Bernard LaCroute神经科学术语主席，也是Howard Hughes医学研究所的研究员。 “如果这些开关不能正常工作，那么大脑就不起作用。它可能导致癫痫发作，记忆丧失和阿尔茨海默病等神经退行性疾病。” 俄勒冈州波特兰的OHSU和美国能源部太平洋西北国家实验室的研究人员使用低温电子显微镜和目标质谱来揭示啮齿动物中AMPA受体的结构和亚基排列。 AMPA受体被神经递质谷氨酸激活，形成可渗透的离子通道，其在整个神经系统的细胞之间传递信号。 通过辨别啮齿动物工作结构的构成，科学家们可以在人类大脑的死后样本中分离出相同的结构并进行比较。然后，他们可以确定健康AMPA受体的结构和组织与患有神经退行性疾病的人之间的差异。 事实上，Gouaux说OHSU的研究人员打算这样做。 “这太令人兴奋了，”他说。 “我们无法保证，但我们想要做的是了解这些受体在破坏性人类疾病方面的差异，目前很少有治疗方法。如果我们能够获得关于疾病机制的新见解，它可以为治疗提供新方法。“ 这项新发现是通过一项革新结构生物学领域的技术实现的。 使用cryo-EM的能力极大地提高了科学家在真正的自然状态或本地状态下辨别个体受体的能力。 Gouaux以前依靠X射线晶体学来观察中枢神经系统中的重要结构，然而这种技术需要科学家们堆积大量相同的分子，以便它们可以结晶形成其原生结构的人工图像。 Cryo-EM使科学家能够看到近原子细节的分子。 “这是一种敏感技术，你只需要少量分子，”Gouaux说。 “现在我们可以检查真正的受体，因为它存在于自然状态。” ——文章发布于2019年4月11日

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发布时间: 2019-04-16

39. 格斯特纳癌症诊断中心

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在过去十年中，虽然癌症治疗的许多方面都有了显著改善，但诊断方法却落后了。目前的大多数诊断方法都是昂贵的、侵入性的，而且最重要的是，不能提供分子诊断。 血液活检有可能以分子精度监测患者对治疗的反应，有可能比现有检测更早发现肿瘤复发。因此，血液活检可以帮助患者和医生确定是否需要改变治疗方法。 郭士纳中心专注于反应监测，也就是跟踪病人在治疗中的表现，无论是化疗、放疗还是免疫疗法。它还侧重于研究患有微小残留疾病的患者，包括识别在接受治疗的患者体内残留的少量癌细胞，这些癌细胞可能会在数月、数年甚至数十年后复发。使用血液活检监测患者反应或微小残留疾病需要比现有更高的敏感性，这就是为什么新中心将重点放在这些特定领域。 郭士纳中心由IBM公司前首席执行官兼董事会主席、Broad Institute现任董事会主席Louis V. Gerstner, Jr.建立，将与技术创新者、癌症生物学家、计算科学家和临床医生进行广泛合作。该中心还将试验其他有前途的癌症诊断新方法。 布罗德研究所首席科学官、癌症项目主任托德·戈卢布是格斯特纳中心主任;布罗德癌症项目血液活检小组组长维克多·阿达斯坦森(Viktor Adalsteinsson)是副主任。

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发布时间: 2019-02-22

40. 干细胞基因编辑领域最新研究进展

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从1957年世界上第一例骨髓移植技术成功救治一位重症联合免疫缺陷患者到现在，干细胞技术的发展已经长达半个世纪之久，在这几十年的研究中，科学家们一次次地见证了奇迹的诞生，干细胞治疗也逐步由实验室研究走向临床试验，大家期待的“干细胞治疗新时代”即将到来。据不完全统计，如今干细胞已经能够治疗以及正处于临床试验阶段的疾病达到140种。全世界已经保存了200多万份干细胞，并进行了数万例干细胞移植术，国际上已有10几个干细胞产品上市。随着近年年来科学家们研究的不断深入，他们开始使用干细胞疗法治疗多种人类疾病，比如癌症、糖尿病、神经变性疾病、脊髓损伤以及多发性硬化症等。如今越来越多的临床案例表明，干细胞技术对人类医疗发展有着划时代的意义，世界各国纷纷将干细胞列为在人类健康领域提高国际竞争力的战略性新兴产业。 图片来源：singularityhub.com 在干细胞疗法飞速发展时，又有一种新型技术因能表现出强大的治疗潜力而进入大家的视野，那就是基因编辑技术，基因编辑技术是一种能对目标基因进行“编辑”，实现对特定DNA片段的敲除、掺入的一种技术。

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发布时间: 2018-10-12

41. Sigilon Therapeutics和MIT宣布了研究合作，以推进针对严重慢性疾病的可编程生命疗法

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剑桥,质量。- 2019年1月7日-生物制药公司Sigilon Therapeutics发现并开发了屏蔽式生命疗法，今天麻省理工学院宣布了一项战略研究合作。这项合作利用了由麻省理工学院合成生物学中心的Ron Weiss教授开发的尖端合成生物学方法，他是合成生物学领域国际公认的领导者。该联盟将进一步推进西吉隆在血友病、溶酶体储存疾病和其他严重慢性疾病的可编程细胞治疗学的开发——建立在麻省理工学院(MIT)科赫综合癌症研究所(Koch Institutefor Integrative Cancer research)教授罗伯特•兰格(Robert Langer)和丹•安德森(Dan Anderson)教授的基础研究之上。 根据协议条款，Weiss实验室将对Sigilon的专利细胞进行染色体位点特异性工程，插入编码治疗蛋白的基因电路。具体来说，这项合作将包括采用Weiss实验室开发的最先进的着陆平台技术，这是一种新的方法，允许可控和可复制地将大量合成DNA插入支持长期基因表达的稳定基因组位点。这种复杂的细胞工程将使新一代程控屏蔽生命疗法的发展成为可能。 “与麻省理工学院的强大联盟将为Sigilon提供一流的治疗蛋白体内传递方法，使我们的屏蔽的生命治疗产品平台能够应对更广泛的慢性疾病，”医学博士David Moller说的首席科学官。 “我们很高兴能够将我们的着陆垫技术应用于为严重慢性疾病患者创造新的治疗方法，”Ron Weiss博士说，他是麻省理工学院生物工程教授和科赫研究所的附属成员。“这项合作将进一步推动我们的工作，利用可编程细胞电路在生物医学治疗等领域。” ——文章发布于2019年1月7日

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发布时间: 2019-01-14

42. 黑色11月！PD-(L)1临床接连受挫 这次是O+Y组合疗法

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今年10月22日，在2018年欧洲肿瘤医学协会会议（ESMO2018）上公布的数据显示，OY组合在肾细胞癌、黑色素瘤、结直肠癌、膀胱癌治疗方面均表现出显著疗效。近日，该公司公布了OY组合治疗广泛期小细胞肺癌（ES-SCLC）III期临床研究（CheckMate-451）的数据。然而，这一次，OY组合的表现却非常令人失望。 CheckMate-451是一项全球性、双盲、随机III期研究，在完成一线铂类化疗后病情没有进展的ES-SCLC患者中开展，评估了OY组合疗法（Opdivo 1mg/kg+Yervoy 3mg/kg）及Opdivo单药疗法作为一种维持疗法相对于安慰剂的疗效和安全性。研究的主要终点是OY组合疗法相对于安慰剂的总生存期（OS）治疗受益，次要终点是Opdivo单药疗法相对于安慰剂的OS治疗受益。 结果显示，与安慰剂相比，OY组合疗法未能达到延长OS的主要终点。该研究中，OY组合疗法没有观察到新的安全信号。研究的详细结果将在未来公布。

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发布时间: 2018-12-01

43. 国际gnomAD联盟发布了它的第一个主要研究

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在过去的8年里，基因组聚合数据库联盟(gnomAD)(以及它的前身外显子组聚合联盟，简称ExAC)一直在与世界各地的遗传学家合作，汇编和研究来自世界各地人群的超过12.5万个外显子和1.5万个全基因组。 现在，在《自然》、《自然通讯》和《自然医学》杂志上发表的七篇论文中，gnomAD联盟的科学家描述了他们从数据库中获得的第一组发现，展示了这个庞大数据集的威力。一起研究: 提供一个更完整的目录和对一类被称为功能损失(LoF)变异的罕见遗传变异的理解，这被认为是破坏基因编码的蛋白质; 介绍一种尚未被充分研究但很重要的遗传变异——结构变异——的最大综合参考图; 展示工具如何解释独特的变异形式和变异的生物背景，可以帮助临床遗传学家试图诊断病人罕见的遗传疾病;和 说明像gnomAD这样的人口规模数据集如何帮助评估药物靶点。 麻省理工学院布罗德研究所(Broad Institute of MIT)和哈佛大学及麻省总医院(Harvard and Massachusetts General Hospital, MGH)的研究人员与来自英国帝国理工学院(Imperial College London)、直接面向消费者的遗传学公司23andMe以及其他机构的科学家共同撰写了所有这些研究的第一作者或共同高级作者。国际上有100多名科学家和团体向该联盟提供了数据和/或分析工作。 “这些研究发现的第一个有效波的gnomAD财团,”丹尼尔。麦克阿瑟说科学gnomAD项目的领导,六个研究的高级作者,一个研究所成员计划在广泛的医疗和种群遗传学研究所,现在人口基因组学中心主任Garvan医学研究所的,在澳大利亚默多克儿童研究所的。“这个数据库的强大之处在于其庞大的规模和人口的多样性，而我们能够做到这一点，要感谢为其提供数据的研究人员，以及那些提供研究的研究参与者的慷慨解囊。” ”在某种意义上,gnomAD是财团,财团的产物在底层数据代表的工作和贡献许多组织已经收集外显子组和基因组序列的理解人类生物学,”康拉德•Karczewski说,《自然》杂志的论文第一作者收集的旗舰和广泛,MGH的分析和计算生物学家平移遗传单位。“每一篇论文都代表着一个人给数据集带来了一个新的角度，他说，‘我有一个想法，我们如何能把所有这些工作，’并为遗传学社区创造了一个新的资源。”看着它展开真是太棒了。” GNOMAD LOOKBACK 麦克阿瑟和他在Broad和MGH的同事们先后建立了ExAC和gnomAD，以扩展1000个基因组项目(1000 genome Project)和其他项目的工作。1000个基因组项目是首个为人类基因变异分类的大规模国际项目。 麦克阿瑟回忆道:“2012年，我的实验室对罕见疾病患者的基因组进行测序，发现现有的正常变异目录不够大或不够多样化，不足以帮助我们解释我们所看到的基因变化。”“与此同时，我们在世界各地的同事对成千上万的人进行了测序，以研究常见的、复杂的疾病。所以我们着手把这些数据集放在一起，为罕见疾病研究创建一个参考数据集。” ExAC于2014年10月发布了首个完整的exome数据集。然后，它开始收集整个基因组数据，演变成gnomAD联盟，并在2017年2月发布了gnomAD v1.0。 随后发布的gnomAD着重于增加外泌体和基因组的数量、数据中突出显示的变异的数量以及数据集的多样性。 新发表的论文基于gnomAD v2.1.1数据集，该数据集包括来自超过2.5万人的东亚和南亚血统、近1.8万名拉美血统和1.2万名非洲或非洲裔美国人血统的基因组和外显子。 综合目录 七篇论文中有两篇展示了大量的基因组数据集如何帮助研究人员更多地了解罕见或未研究的遗传变异类型。 这项由卡尔切夫斯基和麦克阿瑟领导的旗舰研究发表在《自然》杂志上，描述了gnomAD和地图的功能缺失(LoF)变异:基因变化被认为是完全扰乱蛋白质编码基因的功能。作者在gnomAD数据集中识别了超过443,000个LoF变体，大大超过了以前的所有目录。通过比较这些罕见变异的数量在每一个基因与新模式的预测人类基因的突变率,作者也能够分类所有蛋白质编码基因据他们是多么宽容的颠覆性突变,基因是如何可能导致重大疾病时基因变化而中断。这个新的分类系统精确地定位了那些更可能与严重疾病有关的基因，比如智力残疾。 “gnomAD目录为我们提供了迄今为止最好的基因对变异的敏感性图谱，并提供了支持常见和罕见疾病基因发现的资源，”Karczewski解释说。 当Karczewski和MacArthur的研究集中于小的变异(点突变、小的插入或删除等)时，研究生Ryan Collins、Broad联合科学家Harrison Brand、研究所成员Michael Talkowski和同事使用gnomAD探索结构变异。这类基因组变异包括复制、删除、逆转录和涉及较大DNA片段的其他变化(通常大于50-100个碱基长)。他们的研究也发表在《自然》杂志上，介绍了gnomAD- sv，这是一个在近15000个gnomAD基因组中发现的超过43.3万个结构变异的目录。gnomAD-SV中的变体代表了大多数已知的主要结构变体类别，并共同形成了迄今为止最大的结构变体图。 塔尔科夫斯基说:“众所周知，在全基因组数据中识别结构变异非常困难，而且以前从未进行过这种规模的研究。”塔尔科夫斯基也是麻省总医院基因组医学中心的教员。“但它们改变的基因组个体碱基比任何其他形式的变异都多，是人类进化和疾病的既定驱动因素。” 他们的调查得出了几个令人惊讶的结果。例如，作者发现，在平均个体基因组中，至少有25%的罕见LoF变异实际上是结构变异，许多人携带的是应该是有害或有害的结构改变，但没有预期的表型或临床结果。 他们还指出，许多基因对复制和删除同样敏感;也就是说，从进化的角度来看，获得一个或多个基因拷贝可能和失去一个一样不受欢迎。 塔尔科夫斯基说:“通过在gnomAD中建立这个目录，我们学到了很多东西，但我们显然只了解了基因组结构对生物学和疾病的影响的皮毛。” 更好的诊断工具 其中三篇论文揭示了gnomAD对不同类型的遗传变异和变异发生的细胞环境的深入分类，可以帮助临床遗传学家更准确地确定给定的变异是否可能对患者具有保护作用、中性作用或有害作用。 在《自然》杂志的一篇论文中，Beryl Cummings，一个前Broad/MGH研究生，现在在Maze Therapeutics, MacArthur，和他的同事发现，基于组织的基因片段表达的差异可以改变这些基因片段中变异对生物和疾病风险的下游影响。该团队结合了gnomAD和基因型组织表达(GTEx)项目的数据，开发了一种利用这些差异来评估变异的临床意义的方法。 在《自然通讯》杂志上，麦克阿瑟、研究生王清波和合作者调查了多核核苷酸变异——由两个或两个以上的邻近碱基对变化共同遗传而成的变异。这些变异可能会产生复杂的影响，而这项研究首次尝试系统地对这些变异进行分类，检查它们在整个基因组中的分布，并预测它们对基因结构和功能的影响。 自然通信和在一个单独的研究中,麦克阿瑟,尼古拉Whiffin和伦敦帝国学院的James制品,和同事的影响进行了探讨DNA基因的5 '未翻译区域中发生变异,这是位于细胞的转录机制之前,开始阅读一个基因的蛋白质编码的基因。这些区域的变异可以欺骗细胞开始在错误的位置读取基因，但这在以前还没有得到很好的证明。 “临床实验室每天都在使用gnomAD，”临床遗传学家海蒂·雷姆(Heidi Rehm)说;博德公司MPG研究所成员，博德公司临床研究测序平台医学主任;MGH医学部首席基因组学官;与布罗德研究所gnomAD指导委员会成员Mark Daly共同担任主席。“这些研究中的方法已经帮助我们更好地解释病人的基因测试结果。” 指导药物开发 剩下的两项gnomAD研究描述了多样性、人群规模的遗传数据如何帮助研究人员评估和选择最佳药物靶点。 2018年，布罗德联合研究所的科学家埃里克·米尼克尔(Eric Minikel)在他的研究博客上沉思了一下，关于具有自然发生的预测LoF变异的基因是否可以用来评估药物靶向这些基因的安全性。他写道，如果自然灭活的基因似乎没有有害影响，或许可以用药物安全地抑制该基因。这篇博文成为了《自然》杂志的一篇论文的基础，米尼克尔、麦克阿瑟和他的同事利用gnomAD数据集来探究这个问题。他们提出了在药物开发过程中结合LoF变异的方法。 利用专业知识广泛,迈克尔·j·福克斯基金会发起的Whiffin帝国理工学院之间的合作,麦克阿瑟,广大博士后Irina Armean, 23 andme的亚伦Kleinman和保罗炮,和其他人使用LoF变体在gnomAD编目,英国生物库,和23 andme研究的潜在安全负债减少LRRK2基因的表达,这与帕金森病的风险。在《自然医学》杂志上，他们利用这些数据预测，降低LRRK2蛋白水平或部分阻断该基因活性的药物不太可能产生严重的副作用。 “我们已经在gnomAD中记录了大量的基因干扰变异，”麦克阿瑟说。“通过这两项研究，我们已经展示了如何利用这些变异来阐明和评估潜在的药物靶点。” 日益增长的影响 从一开始，所有数据的公共共享就是gnomAD项目的核心原则。这七篇论文背后的数据在2016年通过gnomAD浏览器公开发布，没有使用或出版限制。 “这一资源已经对医学研究和临床实践产生了广泛的影响，证明了基因组数据共享和聚合的不可思议的价值，”麦克阿瑟说。“自从我们提供数据以来，已经有超过350个独立的研究使用gnomAD来研究癌症易感性、心血管疾病、罕见的遗传疾病，以及更多其他方面。 “但我们离饱和的发现或解决不同的解释还很远，”他补充说。“该联盟的下一步工作将集中于增加这些资源的规模和种群多样性，并将由此产生的大规模遗传数据集与临床信息联系起来。” 国家普通医学科学研究所为gnomAD的开发提供了支持;国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所;国家人类基因组研究所;国家精神卫生研究所;国家心肺血液研究所;维康信托基金、生物素制药公司和赛诺菲-健赞公司。提供的额外支持gnomAD研究是国家研究资源中心国家医学转化中心,尤尼斯•肯尼迪•施莱佛国立儿童健康和人类发展研究所,英国医学研究理事会,Rosetree信托,迈克尔·j·福克斯帕金森氏症研究基金会,和其他来源。

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发布时间: 2020-06-01

44. 新的工具可以帮助研究人员设计更好的癌症疫苗

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人体的每个细胞都被一种叫做抗原的蛋白质碎片所覆盖，这种蛋白质碎片可以告诉免疫系统细胞内的情况。抗原存在于被外来入侵者感染的细胞上，或已成为恶性肿瘤的细胞上，引发免疫攻击。这些抗原通常被用于疫苗中，以刺激免疫系统对流感等病毒的反应。但要制造出有效刺激癌症攻击的疫苗，研究人员需要准确预测哪些肿瘤特异性抗原将显示在肿瘤细胞上，因此将是最好的癌症疫苗。 现在，麻省理工学院布罗德研究所、哈佛大学、达纳-法伯癌症研究所和麻省总医院的科学家们开发了一种新的计算工具，可以帮助完成这项任务。研究人员转向机器学习，分析了他们发现的18.5万多种人类抗原，并生成了一套新的规则，预测哪些抗原出现在人体细胞表面。这项研究结果发表在今天的《自然生物技术》杂志上，它可能有助于开发新的治疗方法，刺激免疫系统攻击癌症以及病毒和细菌。 “我们的目标是能够在个性化水平上精确预测抗原，”布罗德研究所(Broad Institute)细胞回路中心(Center for Cell Circuits)联席主任、麻省总医院(Massachusetts General Hospital)癌症免疫学中心(Center for Cancer Immunology)主任、该研究的联合高级作者尼尔·哈科亨(Nir Hacohen)说。“我们现在离这个目标更近了，但这个领域还有更多的工作要做。” 抗原多样性 弄清楚一个人的肿瘤抗原是很困难的，因为它们因人而异。一种被称为抗原呈递系统的细胞程序通过切割任何给定细胞内的蛋白质来产生抗原，然后使用人类白细胞抗原(HLA)蛋白质与这些碎片结合并在细胞表面显示这些碎片的一小部分。但HLA基因是人类最多样化的基因，导致人类中有超过10,000种不同的HLA类型。这就导致了最终在细胞表面的蛋白质片段的多样性。 研究人员可以使用简单的血液测试来确定一个人的HLA类型。但人与人之间的癌症差异如此之大，仅知道一个人的HLA类型还不足以预测肿瘤细胞表面的情况。 “如果你可以把一个人的数据和他们的癌症,并能够预测显示肿瘤特异性抗原,可以帮助我们与那些抗原诱导免疫反应,通过一种疫苗或找到其他机制,”凯瑟琳说,肿瘤学家,部门的首席干细胞移植和细胞疗法丹纳-法伯癌症研究所,研究所成员广泛的研究所,和文章的第二作者的论文。 在这项新研究中，吴和哈考恩与布洛德癌症研究所(Broad)的蛋白质组学高级主任史蒂文·卡尔(Steven Carr)、达纳-法伯癌症研究所(Dana-Farber Cancer Institute)的德林·凯斯金(Derin Keskin)等人合作。该团队从95个人类细胞系中分离出所有HLA相关蛋白片段，这些细胞系在不同人群中分别代表常见和罕见的HLA类型。然后研究人员用质谱法来表征这些抗原。得到的数据集包含186,464个蛋白质片段或多肽序列。该团队寻找HLA类型和肽之间的关系，但意识到他们需要复杂的工具来系统地解决这个问题。 “我们研究了数据中的各种模式，”Hacohen实验室的研究生、这篇新论文的共同第一作者塞西·萨尔基佐娃(Sisi Sarkizova)说。“但我们需要借助机器学习来更好地预测是否会出现一种新的、看不见的抗原。” 调用计算机 利用机器学习的方法，研究小组将每个抗原序列，以及抗原来源的细胞的HLA类型输入电脑程序。该程序对数据进行分析，并确定新的规则，规定每种HLA类型呈现哪些抗原。影响细胞表达何种多肽的关键因素包括多肽的长度、表达水平、与HLA蛋白结合的特异性序列以及其他化学性质。 研究小组还发现，某些肽可由一种以上的HLA类型显示。Keskin说:“这是我们没有预料到的事情，这对疫苗的开发非常有好处，因为一种疫苗可以潜在地覆盖更多带有相同抗原的人。” 为了测试新规则的有效性，研究小组从11个人类肿瘤样本(3个慢性淋巴细胞白血病、1个卵巢、3个胶质母细胞瘤和4个黑色素瘤)中输入了第二组数据到模型中。“它识别出的抗原数量几乎是之前方法的两倍，并且准确预测了使用质谱法检测到的超过75%的hla结合肽，”卡尔的研究组博士后研究员、该研究的共同第一作者苏珊·克拉格(Susan Klaeger)说。 新模型将免费提供给其他研究人员使用，不仅可以帮助研究人员设计出更好的癌症疫苗，还可以帮助他们设计出针对病原体的疫苗，如人类免疫缺陷病毒(HIV)，这种病毒在人与人之间迅速变异。 研究人员正在努力进一步提高模型的准确性，并将其整合到正在进行的癌症疫苗临床试验中，以更有效地将疫苗与患者匹配。 吴教授说:“我们已经证明，通过预测个性化水平上的抗原，可以诱发抗肿瘤免疫反应。”Keskin补充说，“我们的新方法将帮助我们做得更好，我们对95种常见和罕见的HLA等位基因的分析将使预测全世界大多数人群的肿瘤抗原成为可能。”

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发布时间: 2019-12-25

45. 更快，更便宜，更好：合成DNA的新方法

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在快速发展的合成生物学领域，其中有机体可以被设计用于分解塑料和制造生物燃料和药物等事物，定制DNA序列的产生是科学发现的基本工具。然而，DNA合成的过程在40多年中基本保持不变，可能是缓慢且不可靠的。 现在，能够解决生物学研究的一个关键瓶颈的是位于劳伦斯伯克利国家实验室（伯克利实验室）的能源部联合生物能源研究所（JBEI）的研究人员，他们宣布他们开创了一种通过创意合成DNA序列的新方法。使用能够更快，更便宜，更准确的酶。由JBEI研究生Sebastian Palluk和Daniel Arlow领导的这一发现在Nature Biotechnology上发表在题为“使用聚合酶 - 核苷酸结合物进行DNA从头合成”的论文中。 “当我们建立生物学时，DNA合成是我们尝试做的所有事情的核心，”JBEI首席执行官Jay Keasling说，他是该论文的通讯作者，也是伯克利实验室的高级教师科学家。 “自从[Marvin] Caruthers近40年前发明固相DNA合成以来，塞巴斯蒂安和丹创造了我认为合成DNA的最佳方法。这对科学来说意味着我们可以比以往更能以更低的成本 - 以新的方式 - 设计生物学。 Caruthers工艺使用有机化学工具一次一个地连接DNA构建块，并已成为全球DNA合成公司和实验室使用的标准方法。然而，它具有缺点，主要是它在约200个碱基达到其极限，部分是由于副反应而不是在合成过程中可能发生，并且它产生有害废物。对于研究人员来说，甚至1000个碱基被认为是一个小基因，因此为了制作更长的序列，使用易于发生故障并且不能产生某些序列的过程将较短的序列拼接在一起。 在线购买你的基因 DNA序列由四个化学碱基组成，由字母A，C，T和G表示。研究人员定期研究长度为数千碱基的基因。为了获得它们，它们要么需要从现有生物体中分离基因，要么可以从公司中排序基因。 “你真的将序列粘贴到网站上，然后等待两周，”Arlow说。 “假设你买了10个基因。也许他们中的九个会按时交付给你。此外，如果你想测试一千个基因，每个基因300美元，成本加起来非常快。“ Palluk和Arlow有动力解决这个问题，因为作为学生，他们花费了很多冗长乏味的时间为他们的实验制作DNA序列，而他们更愿意进行实际的实验。 “DNA是一种巨大的生物分子，”帕卢克说。 “大自然利用酶制造生物分子，这些酶在处理DNA和复制DNA方面非常出色。通常，我们的有机化学过程并不接近天然酶提供的精确度。“

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发布时间: 2018-07-11

46. IBM和Broad研究所发起了一项计划，帮助临床医生预测心血管疾病的风险

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IBM沃森健康公司(IBM Watson Health)、麻省理工学院(MIT)和哈佛大学布罗德研究所(Broad Institute of Harvard)正在发起一项研究合作，旨在开发强大的预测模型，使临床医生能够识别心血管疾病的严重风险患者。这个为期三年的项目将纳入基于人口和医院的生物样本库数据、基因组信息和电子健康记录，以建立和扩大多基因评分的预测能力。该项目还计划让研究团体广泛获得见解和工具，包括根据基因组中的数百万个变异计算个人罹患常见疾病风险的方法。 马萨诸塞州总医院(MGH)基因组医学中心(Center for genome Medicine)主任、布罗德研究所(Broad institute)心血管疾病项目成员兼主任塞卡尔·卡瑟雷森(Sekar Kathiresan)说:“我很高兴能在利用大量基因组数据进行多基因风险评分方面取得的进展的基础上再上一层。”“通过将临床数据与基因组数据结合起来，就有了一个绝佳的机会，可以让多基因风险评分更加稳健有力，并最终为患者的护理带来变革。”如果没有这种伙伴关系，这种转变是不可能发生的。 Kathiresan将与布罗德研究所(Broad Institute)首席数据官安东尼•菲利帕基斯(Anthony Philippakis)共同指导这项新举措。菲利帕基斯曾在布莱根妇女医院(Brigham and Women’s Hospital)接受心脏病专家培训。 IBM Watson health高级副总裁约翰•凯利(John Kelly)表示:“我们正与布罗德研究所(Broad Institute)的医学家直接合作，研究人工智能如何帮助解开有关人类健康的未被发现的线索。”“我们在应用人工智能方面积累了深厚的专业知识，以理解基因组学和健康记录等海量数据的复杂性和意义。”我们最新的合作将把这些能力与临床洞察力结合起来，完善技术如何为临床医生在研究和治疗心血管疾病等严重疾病时提供可解释和有价值的见解。 近年来,Broad研究所的科学家们,MGH,和哈佛医学院拥有先进的一种新的基因组分析,称为多基因风险评分,可以识别人的子集的风险明显高于发展中严重的常见疾病,包括冠心病、房颤或乳腺癌。 这些测试利用来自人类基因组中超过600万个变异位点的信息来确定患病风险，可以在症状出现之前就标记出更大的可能性发展成严重的疾病。研究表明，在美国，多达2500万人患冠状动脉疾病的风险可能是正常水平的三倍以上，而仅根据基因变异，还有数百万人患其他疾病的风险可能与此类似。这样的基因组信息可以让医生找到这些人，并进行干预以预防疾病。 但是在这项研究被纳入临床护理之前还需要做更多的工作，这就是这个新的三年合作关系的作用。 IBM和Broad Institute将通过结合患者的医疗记录和生物标志物，建立基于基因组信息的心脏病风险人工智能模型，扩大多基因评分的影响力。该项目还将纳入医生和护理人员的直接反馈，所有这些反馈的最终目标都是将这种权力融入医疗系统。 “有了这种新的伙伴关系，我们有机会开发了解和预测疾病的新方法，”布罗德研究所所长兼创始所长埃里克·s·兰德(Eric S. Lander)说。“我希望这将有助于推进精准医疗的发展。”

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发布时间: 2019-02-22

47. ACC发布首份共识：同时患2型糖尿病和心血管疾病，推荐这类药物

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ACC发布首份共识：同时患2型糖尿病和心血管疾病，推荐这类药物. 16 小时前 来源： 新浪医药新闻 分享： 导读. 美国心脏病学会（ACC）近日发布了首份专家共识决策路径文件，针对可降低心血管风险的糖尿病新疗法在同时患有2型糖尿病（T2D）和动脉粥样硬化性心血管疾病（ASCVD）成人患者中的治疗决策给出了指导意见。该文件已于11月26日发布在ACC网站，并在线发表于《美国心脏病学会杂志》。 本文转载于“新浪医药新闻”。 根据该文件，对于同时患有T2D和ASCVD的成人患者，考虑在临床随访时启动一项医生-患者对话，讨论关于两类糖尿病新药的使用：胰高血糖素样肽-1受体激动剂（GLP-1RA）和钠-葡萄糖协同转运蛋白2抑制剂（SGLT2i）。GLP-1RA和SGLT2i是近年来涌现出的两类糖尿病新疗法，在T2D临床治疗中发挥着越来越重要的作用，同时在患有心血管疾病的T2D患者群体中能够降低心血管风险。GLP-1RA作用机制与天然激素GLP-1类似，可促进患者进食中机体自身胰岛素的分泌，控制血糖水平；

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发布时间: 2018-12-01

48. Cell子刊：超动力自然杀伤细胞CAR-iNKT，更有效的癌症

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Cell子刊：超动力自然杀伤细胞CAR-iNKT，更有效的癌症Cell子刊：超动力自然杀伤细胞CAR-iNKT，更有效的癌症. 来源：医麦客 2018-10-11 12:33 近日，来自伦敦帝国学院(Imperial College London)的科研团队发表在《Cancer Cell》期刊上的研究成果表明：一种可大规模生产的超动力自然杀伤细胞(Supercharged NK cells)，能够有效对抗癌症。这种个性化治疗涉及免疫细胞重编程，或标志着继CAR-T疗法之后的下一代尖端免疫疗法。 由慈善机构Bloodwise资助的这项最新的研究中，研究人员创建了一种被称之为“CAR19-iNKT”的基因工程版本的细胞。如上图，CAR19-iNKT同时靶向CD19和CD1d，通过其iTCR完整性给予aGVHD(急性移植物抗宿主病)保护，αGalCer和ATRA则对CAR19-iNKT细胞起到反应性增强作用。

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发布时间: 2018-10-12

49. 研究综述:2019年12月13日

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欢迎来到2019年12月13日的研究综述，这是布罗德研究所的科学家和他们的合作者发表的最新研究的一个重复快照。 帮助患者更好地预测免疫治疗 大多数癌症患者接受免疫检查点阻断(ICB)治疗，这是一种免疫疗法，要么产生耐药性，要么没有反应。对ICB反应的预测因素还没有完全确定。为了解决这个问题,一个跨学科的团队领导的临床和计算人员大卫·刘(博士后学者)和癌症计划会员以利以谢范-艾伦,连同Keith Flaherty Livnat Jerby-Arnon,研究所和核心成员和卡拉曼细胞天文台主任特拉维夫Regev,分析肿瘤样本来自一群144的晚期黑色素瘤患者,接受银行独立委员会。通过整合从患者队列收集的基因组、转录组和临床数据，研究人员能够发现对ICB反应和耐药的生物标志物，并开发临床适用的预测模型。请阅读《自然医学》和达纳-法伯癌症研究所(DFCI)的博客文章。 蛋白质成形 蛋白质的自然进化为它们的结构提供了线索。包括Nicholas Gauthier、Michael史蒂芬勒、Frank Poelwijk和癌症项目副成员Chris Sander在内的一个团队，与细胞回路项目副成员Debora Marks合作，假设蛋白质在细胞培养中经过几周的进化也有结构上的线索。他们的方法被称为3Dseq，在《细胞系统》(Cell Systems)一书中进行了描述。由此产生的变异的深度测序揭示了一起进化的位点，并可能在物理空间中相互作用，使他们能够计算蛋白质的三维结构。在DFCI的新闻发布会上，可以阅读更多关于这种新技术的信息，它使用两种抗菌素抗性蛋白进行了演示。 新的解剖学制图 为了创建真正强大的器官和组织的单细胞水平图集，在不同实验室中工作并且使用来自不同供体的材料的科学家需要一个通用的坐标框架（CCF）：一个参考地图，使他们可以在空间上绘制从中收集的数据 许多人在人体中的相对位置相同。 在《单元中的透视图》中，Jennifer Rood，Tommaso Biancalani，Regev和人类细胞图谱协会的同事描述了以前的制图方法，概述了CCF应该使用的功能，并考虑了创建和使用CCF所面临的挑战。

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发布时间: 2019-12-26

50. 广谱抗crispr蛋白促进基因水平转移

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CRISPR-Cas适应性免疫系统保护细菌和古生菌免受其入侵的遗传寄生虫，包括噬菌体/病毒和质粒。针对这种免疫反应，许多噬菌体具有抗crispr (Acr)蛋白质，可以抑制CRISPR-Cas靶向。迄今为止，抗crispr基因主要是在噬菌体或噬菌体基因组中发现的。在这里，我们使用李斯特菌吖啶1基因作为标记，在厚壁菌门中发现了质粒上的acr位点和其他结合元素。在李斯特菌、肠球菌、链球菌和葡萄球菌基因组中发现的四种基因可以抑制ii型- a SpyCas9或SauCas9，因此被命名为acrIIA16-19。在粪肠球菌中，来自肠球菌偶联元件的抗crisprs增强了cas9靶向质粒的偶联，突出了Acrs在质粒传播中的作用。相互免疫共沉淀显示，每个Acr蛋白与Cas9相互作用，Cas9 - Acr复合物无法裂解DNA。Northern blotting表明，这些抗crisprs操纵单导RNA的长度、装载量或稳定性。与它们在细菌中的活性相对应，AcrIIA16和AcrIIA17对人类细胞中不同的Cas9蛋白(例如SpyCas9、SauCas9、SthCas9、NmeCas9和CjeCas9)提供了强大而高效的广谱抑制。这项工作集中分析了非噬菌体Acr蛋白，证明了在宽谱CRISPR-Cas9抑制的支持下，在水平基因转移中的作用。

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发布时间: 2020-05-22

51. 为什么Pivot Bio的新野外数据对可持续农业是一个福音

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主生物破坏氮肥行业与证明™的释放,制氮微生物对玉米可持续。在去年的试验中，使用这种旗舰产品的农民在13个不同的州和47种不同的土壤类型的各种天气条件下，比化肥每英亩有7.7蒲式耳的优势。Pivot Bio的首席执行官兼联合创始人卡斯滕·泰姆(Karsten Temme)在一份新闻稿中说:“100年来，规模达2120亿美元的化肥行业基本上没有什么变化，直到现在。”这是第一次有了更好的选择。 参与试验的农民说，除了增加作物产量外，还有几个好处。他们通过在现有设备上一次性使用这种微生物来节省资金。他们不那么担心，因为他们知道，随着玉米根系的生长，微生物的数量和每日氮剂量都在不断增加，从而使玉米不断地施肥。使用证明™拯救他们;没有必要测试土壤，重新施用化肥，或采取措施防止化肥污染附近的水源或污染空气。 这种可持续产品的环境效益是相当可观的。Pivo Bio的工业和监管事务经理凯拉·海文斯(Keira Havens)在她2018年的突破性对话科技(Breakthrough Dialogue Tech)演讲中解释说，每年排放的温室气体中，有近5%来自农业，以一氧化二氮的形式排放，主要来自化肥。这不是证明™的情况。这种环境友好的微生物被应用在沟渠中，并附着在根系上。因此，挥发不会发生。 证明™2019年已经满座,主生物估计,当使用他们的产品达到美国玉米市场百分之三十五的份额,可以实现额外的环境收益。近20 000公吨的一氧化二氮排放- -相当于近150万辆汽车的排放- -可以减少或防止。与此同时，可防止高达50万公吨的硝酸盐渗入地下水。 结果通过证明™的关键在于主生物采取了一种新方法的开发这个产品,天堂说。他们不是以一种“非此即彼”的心态工作，在这种心态下，一些事情既可以是经济有效的，也可以是环境有益的，而是一种“兼而有之”的心态。这使他们能够设想出在保护环境方面既有效又有效的产品。然后他们重新思考了催化氮的过程，并探索了摆脱哈伯博世合成氮的方法。 哈伯博世生产法是目前最主要的生产方法。它将空气中的氮催化成一种可以应用到玉米根部并被植物利用的形式。当它在20世纪初被引进时，它导致了农作物产量的显著提高。随着对越来越高的作物产量的需求继续，哈伯博世正接近不可持续的地步。要生产现有的生产量，需要占世界总能源消耗的2%。由于径流、浸出和挥发作用，产生的化肥有50%的废物对环境不利。 生物技术公司的科学家们希望在“两个/两个”的方向上发展，这促使他们找到了利用微生物的解决方案。“通过近十年的研究，我们了解了微生物在适应大量肥料使用之前是如何在自然界中工作的。”我们利用这些知识，让这些自然产生的微生物再次按照大自然的意愿发挥作用，”Pivot Bio首席科学官和联合创始人阿尔文·塔斯米尔(Alvin Tasmir)说。通过绘制土壤微生物群落图并研究其特征，Pivot Bio科学家确定了具有内在遗传潜力的大气固氮微生物。当他们发现微生物可以在保持作物健康的同时达到这一目的时，他们就与这些微生物合作，提高向根部释放氮的能力。这种方法不仅一次性应用，而且在不造成有害环境影响的情况下为生长中的植物提供了充足的氮。 “我们致力于迅速将创新带给世界，支持农民使用更可持续产品的愿望，同时继续改善他们的底线，”Temme说。为了在不损害子孙后代的需要的情况下满足未来的需要，正在研制若干新的产品。“这些微生物包括玉米的下一代产氮微生物以及小麦、大豆、高粱和水稻的产品，”哈文斯说。“该公司将从美国扩展到世界其他地区，包括欧洲、亚洲和拉丁美洲。”

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发布时间: 2019-02-25

52. 《大开放:千禧一代如何看待贸易》

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本文的一个版本最初于2016年11月7日由史汀生中心发表。 在假期期间，我们将重新运行以前那些仍然感兴趣的专栏。这是我在史汀生中心写的三本书中的第二本。 上周，我写了一篇关于人口统计学和就业机会不足的国家必须通过从富余国家吸纳年轻工人，使自己重新走上增长之路的文章。我没有幻想任何人会听从我的建议，到目前为止，也没有证据表明任何人会听从我的建议。然而，人口现实的另一个方面值得我们加以评论，那就是一个国家内部不断变化的人口如何改变其政治和政策。 美国现在就是一个很好的实验室。我们这一代，婴儿潮一代，是我们历史上人数最多的一代，正开始从舞台上消失。作为第一批婴儿潮一代的一员，我不打算在短期内衰落，但我们都必须承认，时间的流逝是不可避免的。人们开始意识到这一代人对我们的经济和政治的影响。60年前，问题是建造足够容纳我们所有人的学校。然后是找到足够的工作来保证每个人都有工作。现在它正在为退休和支付日益增长的医疗费用寻找足够的资金。我猜专栏作家们很快就会写关于墓地短缺和火葬的好处的文章。 因为我们有很多人，我们投票，我们这一代人能够影响公共政策辩论，解决我们关心的问题，这些问题包括医疗保健、税收、退休福利，对一些人来说，还有教育我们的子孙后代的高昂成本。而且，就像我们之前的每一代人一样，也许除了我们之前的那一代人，我们投票选择了对我们有利的东西，而没有太多考虑它是否对每个人都有利。 现在看来，这种情况正在改变。千禧一代不仅对我们有利;他们已经接管了。美国人口普查局(Census Bureau) 2016年的数据显示，千禧一代(7,590万)的人数比婴儿潮一代(7,490万)的人数还多，而x一代(另两代人之间的小一代)将在2028年超过我们。千禧一代(出生于1998年至2014年之间)的人数将超过千禧一代，尽管没有美国婴儿潮一代那么多。 随着人口的变化，政策的变化是不可避免的。我们的选举将越来越关注千禧一代想要什么，假设他们真的开始投票，这在目前是一个悬而未决的问题。有很多关于他们喜欢什么,他们想要的,但不是所有人都赞同这种作法(尽管我很自豪我的X世代的儿子和我的千禧年的儿子),但由于这一列是关于贸易与国际经济政策,让我们关注,他们似乎是一个非常勇敢的、开放的组织。以英国的脱欧公投为例，35岁以下的人反对脱欧的比例为65%对35%。是我这一代，退休人员，60%到40%的人支持。这是具有讽刺意味的，因为很多辩论都是关于移民进来并偷走工作;然而，如果发生这种情况，损失最大的群体是强烈支持的。 在美国，我们看到同样的情况，如下图所示，由布鲁斯·斯托克斯和皮尤研究中心提供。

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发布时间: 2019-01-22

53. 结核病的潜在血液检查显示出早期希望

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结核病（TB）可以治愈，但与其他任何传染病相比，它在全世界造成的死亡人数更多。在非洲和亚洲，多达三分之一的活动性结核病患者没有得到诊断和治疗，这进一步加剧了疾病的传播，并强调需要更好，更简单的诊断测试。 现在，由麻省理工学院和哈佛大学广泛研究所，哈佛大学怀斯研究所以及布里格姆妇女医院的科学家领导的国际研究小组开发了一种基于血液的检测方法，可以准确地将活动性结核病风险增加的患者与可能在非洲，亚洲和南美等地域不同的地区还有其他肺部疾病。 在《科学转化医学》中的一篇论文中描述的这项新测试接近了世界卫生组织（WHO）为结核病分类测试建立的性能标准。这项研究也是向简单，低成本的血液检查迈出的关键一步，该检查可在任何地方（包括低收入地区）使用，以对怀疑患有活动性结核病的患者进行分类。 “迫切需要对结核病进行现场部署的检测，这种检测不需要大量的实验室或其他基础设施，可以被全球各地的医疗服务提供者使用，并可以对血液样本进行分层，以对高危人群进行分层或做出明确的诊断。”资深作者迈克尔·吉列（Michael Gillette）说，他是布罗德研究所的资深科学家，麻省总医院的重症监护医师。 “我们还没有到达那里，但是我们的研究使我们从根本上更加接近那个目标。 快速诊断仍然是一项重大挑战，尤其是在资源匮乏的地区和结核感染率高的地区，因为当前的结核病检测要么依赖昂贵的实验室设备，要么依赖易于出错且缓慢产生结果的数十年历史的方法。 。而且，当前的主要方法需要痰样品，这对于年幼的儿童和免疫功能低下的患者可能很难提供。一些血液检查试图快速识别出最有可能患有结核病并应接受进一步检查的患者，但这些检查不够准确。 为了应对这些挑战，吉列和他的同事们，包括博德研究所蛋白质组学平台主任史蒂文·卡尔，以及布莱根妇女医院和哈佛大学怀斯学院的合著者戴维·沃尔特，着手开发一种简单的血液测试可以将结核病与其他更常见的症状相似的疾病（例如肺炎）区分开来。通过确定最有可能患该病的患者，然后可以接受其他更明确的诊断测试，该测试可能会降低结核病检测的门槛。 卡尔说：“血液中含有人体中的大多数蛋白质。” “因此，在很大程度上，这是一次钓鱼探险，我们试图寻找表明结核病存在的蛋白质信号。” 该团队从一组可能的嫌疑人开始搜索：47种不同的免疫系统信号蛋白以及其他感染和炎症标志物。研究人员测量了菲律宾和坦桑尼亚患者的血液样本中这些蛋白质的水平，其中有199人患有活动性结核病，有188人患有其他结核样疾病。对患者样本的这些测量是十年前首次启动的另一个全球健康项目的一部分，该项目由比尔和梅琳达·盖茨基金会资助。 作者使用了一种基于抗体的方法来测量蛋白质，因为抗体是许多当前临床测试的关键部分，这些抗体可以将测试配置为用于医疗机构，而无需先进的设备。 吉列特及其同事，包括博德研究所（现为True North Bio）的第一作者拉什迪·艾哈迈德（Rushdy Ahmad），使用机器学习算法从最初的47个蛋白质组中提取了数据，以部分查找与蛋白质最相关的蛋白质活动性结核病。 研究人员将蛋白质清单缩小为四种炎症标记：白介素6（IL-6），IL-8，IL-18和血管内皮生长因子。研究小组还添加了第五种蛋白质标记物，即一种抗结核蛋白Ag85B的抗体，从而提高了专家组在后续测试中的准确性。 为了进一步提高专家组的绩效，研究小组转用了一种新的基于抗体的技术，称为Simoa，该技术由Walt和他的同事首创。高度敏感的技术利用单分子阵列来检测比传统方法低得多的蛋白质。

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发布时间: 2019-10-31

54. 研究人员发现新药物家族的新成员为“不可用药”的目标

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在过去的几年里，一种很有前途的药物引起了人们的兴奋，这种药物不像大多数传统药物那样通过抑制分子靶点的作用，而是通过利用细胞的循环系统来摧毁靶点。然而，这些不寻常的化合物，被称为分子胶降解剂，一直很难找到和设计。 现在，由麻省理工学院、哈佛大学博德研究所和瑞士巴塞尔的弗里德里希·米舍尔生物医学研究所的科学家领导的一个研究小组发现了一种名为CR8的新型分子胶降解器。正如发表在《自然》杂志上的一篇论文所描述的那样，通过详细分析CR8的分子作用机制，研究人员展示了如何可能构建更多这种独特的化合物，作为多种疾病的潜在治疗手段。 “我们已经表明,可以采取传统的激酶抑制剂,通过附加一个特定的化工集团,把它转变成一个分子胶水下降,”文章的第二作者本杰明•艾伯特说,协会成员广泛的癌症项目和部门的主席医学肿瘤学丹纳-法伯癌症研究中心的研究。“这为制造分子胶降解剂提供了潜力，其应用范围比我们最初预期的要广得多。” 把锁和钥匙扔掉 大多数药物使用一种锁定-钥匙的方法来靶向蛋白质，通常是酶，通过直接结合靶蛋白的不同凹槽来阻断其活性。然而，许多其他种类的蛋白质，如转录因子，缺乏这样的结合位点，这阻碍了针对这些传统上“不能用药”的靶点设计药物的努力。 大约六年前，Ebert和他的同事们发现了一种著名的多发性骨髓瘤药物——来那度胺，可以作为分子胶降解剂。它不是直接与目标结合，而是通过招募分子机器，标记目标蛋白质以破坏细胞，从而更隐蔽地运作。这台机器被称为E3泛素连接酶，它将一种叫做泛素的小蛋白质连接到命中注定的目标上，然后被细胞的循环系统降解。 识别更多的分子胶水下降,艾伯特的团队,由co-first作者Mikolaj Slabicki,博士后研究员广泛和德国海德堡癌症研究中心研究数据超过4500药物和化合物广泛的药物再利用中心,一组化合物已被证明是安全的在人类中,包括许多fda批准。科学家们梳理了这些公开的数据，找出了能够优先杀死高E3泛素连接酶水平的癌细胞的药物。 斯拉比基说:“我们一直在实验室里进行头脑风暴，想办法找到更多的分子胶降解剂。”“我们非常幸运能够访问到如此庞大、健壮的数据集。如果没有Broad Cancer项目生成的数据集，我们就不会有这个发现。” 一条创造更多的道路 CR8是一种化合物，最初设计用来抑制称为周期蛋白依赖性激酶(CDKs)的酶，CDKs在控制细胞生长中发挥重要作用。研究人员利用生物信息学方法发现CR8的细胞杀伤活性与E3泛素连接酶复合物DDB1的水平相关。 研究小组发现CR8通过诱导细胞周期蛋白K的降解来杀死癌细胞，细胞周期蛋白K是一些CDKs，特别是CDK12的结合伙伴。CR8的作用类似于分子胶，结合CDK12-cyclin K，招募DDB1以及随后E3泛素连接酶复合体的其他部分，从而标记cyclin K进行降解。 来自弗里德里希米舍尔研究所的合作者，包括联合高级作者Nicolas Thoma和联合第一作者Zuzanna Kozicka和Georg Petzold，解决了这个cr8诱导的蛋白质复合物关键成分的晶体结构，揭示了所有粘合在一起的部分之间相互作用的新的分子细节。 波士顿和巴塞尔团队观察了一种结构类似于CR8的药物的活性，发现它不会导致细胞周期蛋白K的降解。这两种化合物在结构上的唯一区别是突出的一个被称为吡啶取代基的化学部分。研究小组得出结论，这一部分足以使CR8发挥分子胶降解器的作用。这一发现表明，抑制剂外表面部分的化学修饰可以将其转化为特定蛋白靶点的分子胶降解剂。 “我们的研究结果表明，我们可以自己设计这些化合物，”艾伯特说。“也有可能已经存在许多其他的分子胶降解剂，但还没有被发现，因为他们的目标的稳定性还没有被检查。这真的是令人兴奋的。”

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发布时间: 2020-06-09

55. α-转移葡萄糖苷酶的筛选优化及高效表达

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项目概况 　　α-转移葡萄糖苷酶(α-transglucosidase E.C.2.4.1.24)可专一性地切开糖类底物中非还原端的α-1、4糖苷键，释放出葡萄糖，还可将游离出的葡萄糖残基以α-1、6糖苷键转移到另一个糖类底物上，得到非发酵性的低聚异麦芽糖(IMO，其包括异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖及四糖以上的低聚糖)、糖脂或糖肽等。该酶是工业上生产IMO的必需酶制剂之一，具有巨大的应用价值。 　　本项目利用黑曲霉高效表达系统，通过传统诱变的方法筛选出多分支、短分支的突变菌株。最终获得稳定性好、α-转移葡萄糖苷酶产量高的黑曲霉工程菌株，为其工业化生产奠定基础，以适应IMO生产工艺的需求。 　　市场前景 　　目前，国内α-转移葡萄糖苷酶的用量虽然很大，但由于成本过高而难以实现工业化生产，仍然依赖进口，这些限制因素也导致国内IMO的生产受到严重制约。国外酶制剂公司天野株式会社的α-转移葡萄糖苷酶，占领了国内大部分市场。因此，获得高活性的α-转移葡萄糖苷酶及其相应的稳定、高产的生产菌株，可替代国外公司的现有产品，打破国际公司在中国的垄断。 　　技术特点 　　本项目筛选得到了稳定、高效表达α-转移葡萄糖苷酶的生产菌株，获得的α-转移葡萄糖苷酶酶活可达到6699-23709 U/ml。 　　投资与效益分析 　　潜在市场：低聚异麦芽糖加工酶的市场超过1000万。 　　研究阶段 　　目前项目正在进行α-转移葡萄糖苷酶突变菌株的7L小试实验，优化发酵条件。项目关键技术已申请多项专利。 　　发布及更新时间 2018年5月

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发布时间: 2018-12-01

56. Checkerspot筹集了1300万美元的A系列产品，用于生产生物技术性能材料

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藻类油为可持续产品创造了具有卓越性能的原材料 Checkerspot是一家利用微藻生产高性能材料的生物技术创业公司，今天宣布已经以1300万美元的价格完成了A系列融资。该轮由Builders VC领导，包括Breakout Ventures，Viking Global Investors，KdT Ventures，即插即用风险投资公司，Sahsen Ventures和Godfrey Capital等。 Checkerspot将生物工程，化学和材料科学结合起来，从微藻到下一代高性能材料。 “这对我们来说是一个非常重要的里程碑，”Checkerspot首席执行官Charles Dimmler说。他表示，这笔资金将用于支持公司持续的基础设施开发，以及Beyond Surface Technologies和DIC正在进行的商业活动，这些活动专注于新型甘油三酸酯和多元醇。他还表示，这将有助于在今年晚些时候完成直接面向消费者产品的开发。 大规模投资和领导 “这种合成生物学浪潮正在迎来将成为下一个杜邦或下一个道琼斯指数的全新公司，”将加入Checkerspot董事会的Builders VC的普通合伙人Jim Kim表示，“这真的很棒令人兴奋的是成为具有这种潜力的公司的一员。“ Kim以前是Khosla Ventures和CMEA Capital的一部分，也是Bolt Thread的董事会成员。 Kim认为Checkerspot的区别在于能够通过传统制造无法比拟的独特属性将高价值产品快速推向市场。 Checkerspot “我们在分子生物学和材料科学的交叉领域开辟了新天地，这项融资将使我们能够继续构建现有的材料和产品，同时允许我们进一步扩大这些材料在多个行业的应用。从根本上说，我们将微藻甘油三酯视为构建全新材料类型的支架，“Checkerspot的CSO和联合创始人Scott Franklin博士说。 “我们正处于工业材料生产的新时代，”金说。他说，通过在不同的领域应用遗传工具，我们能够制造出闻所未闻的材料。 “我们能够以一种不苛刻，讨厌，化学驱动，价格昂贵的方式来做到这一点......” Kim指出化学品和材料是一个巨大的空间，“我最大的潜在破坏是我参与或将要参与其中。”Kim表示像Checkerspot和Bolt Threads这样的平台公司是“鹅正在铺设金蛋，“在他们开发的灵活的多产品平台上创造了许多倍的价值。 甘油三酯：未充分利用的工业聚合物 棕榈，油菜，大豆和油菜籽等商品规模的作物产生大约十四种不同的脂肪酸。基于它们的起始性质，这些脂肪酸被精制成甘油三酯，用于成千上万种不同的消费品，从个人护理到食品和营养，再到广泛的工业应用。然而，在自然界中，有数百种具有独特化学性质的其他脂肪酸不适合作为商品作物。 Checkerspot的分子铸造厂是一种平台技术，基本上可以对微藻进行编程，生产出具有独特性质的脂肪酸，然后可以在基于发酵的系统中大规模生产，用于高性能产品应用。 新一代高性能聚氨酯可具有多种改进的性能。 Checkerspot对强度重量比和阻尼特别感兴趣 - 适用于从户外娱乐到汽车应用等各种行业的理想特性。 Checkerspot还专注于吸水涂料，与Beyond Surface Technologies的合作关系在于表现纺织品吸湿排汗 - 不含氟。 得到氟 氟化化学是一种在工业，地毯甚至食品包装上赋予水，油和污渍抗性的首选工业方法。问题是某些氟化学物质在动物身上积累的程度远高于多氯联苯和杀虫剂，导致一些科学家敦促消费者避免使用诸如雨衣和不粘煎锅等产品。 Checkerspot的生物技术材料围绕这个问题进行创新。 “这是户外娱乐业专注于解决的最大挑战，”Dimmler说，“我们很惊讶，户外娱乐是煤矿警告化学的一种金丝雀。” 含氟化学物质非常适用于防水材料，但对人体健康和环境有害，是户外娱乐业面临的主要挑战。 Checkerspot从微藻中生产新型甘油三酯的方法围绕这一问题进行创新。摄影：Mark Doda，来自Unsplash 生物技术流行？ Checkerspot对可持续发展的承诺得到了Fashion for Good的认可，该联盟希望帮助时尚行业规模化技术和商业模式，这些技术和商业模式最有可能改变行业。 Checkerspot的Dimmler被选为十大创新者之一，参与其为期12周的课程，包括与企业合作伙伴的指导和业务发展机会。 我向Dimmler询问，对于像Checkerspot这样的公司来说，为基因工程进行公共对话对于为消费者生产有用的产品有多重要。 “冒着被夸大一点的风险，我认为它说明了一切。”Dimmler认为，对于任何新技术，创新者和消费者都有学习曲线，作为用例的耐用品可能会引起更少的健康和安全问题比例如食物或药物。 “我认为，在我们作为一个领域向前发展的时候，这些用例确实非常有趣，”他说。 10月1日至3日在旧金山加入我们，了解合成生物学如何破坏性能材料。在SynBioBeta 2019上与创新者和公司会面，寻找新的机会，合作并发现生物工业革命的潜力。

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发布时间: 2019-04-25

57. 肺癌“靶向+免疫”！首创AXL激酶抑制剂bemcentinib联合Keytruda(可瑞达)展现强劲疗效！

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2020年06月25日讯 /生物谷BIOON/ --BerGenBio是一家总部位于挪威、致力于开发新型选择性AXL激酶抑制剂的生物制药公司。近日，该公司公布了来自II期试验（BGBC008）第1阶段队列B的阳性数据。该队列正在评估AXL激酶抑制剂bemcentinib联合默沙东抗PD-1疗法Keytruda（可瑞达，通用名：pembrolizumab，帕博利珠单抗），用于治疗先前接受免疫检查点抑制剂（包括抗PD-1疗法或抗PD-L1疗法）期间确认疾病进展的非小细胞肺癌（NSCLC）患者。该研究的第二阶段正在招募患者。 今年1月，该公司宣布，该试验队列的第一阶段已达到总缓解率（ORR）的主要终点，并达到将该队列扩展至第二阶段（B2）的标准。 BGBC008（NCT03184571）由BerGenBio与默沙东合作赞助，默沙东继续根据2017年3月签署的协议提供Keytruda用于研究。该研究包含3个队列，正在评估bemcentinib联合Keytruda治疗难治性NSCLC的疗效和安全性。队列A（已完成入组，患者对一线化疗难治）、队列B（正在入组二线患者：在一线治疗中已接受过一种单药检查点抑制剂治疗的患者）、队列C（正在入组二线患者：在一线治疗中已接受检查点抑制剂和化疗联合治疗的患者）。 此次报告的队列B结果如下：队列B第一阶段包括12例可评估复合AXL（cAXL）的患者，cAXL是BerGenBio公司开发的一种专有AXL免疫组织化学生物标志物。12例患者中，有7例cAXL呈阳性，其中6例报告了临床益处，包括1例部分缓解（PR）和1例PRi（未确认的部分缓解）；中位无进展生存期（mPFS）方面，cAXL阳性患者是cAXL阴性患者的2.5倍（4.73个月 vs 1.87个月）。 今年1月公布的A队列（第1阶段+第2阶段，n=50，50%患者为cAXL阳性）数据显示：（1）cAXL阳性患者的总缓解率（ORR）是cAXL阴性患者的5倍；（2）cAXL阳性患者中的mPFS是cAXL阴性患者的4倍多（8.4个月 vs 1.9个月）；（3）治疗益处与PD-L1状态无关。 此次报告对队列A的总生存期（OS）数据进行了更新，其中：cAXL阳性患者报告的12个月OS率为79%、中位OS（mOS）为17.3个月（数据仍在继续成熟）；在cAXL阴性患者中，12个月OS率为60%、mOS为12.4个月，与历史对照组一致。 BerGenBio首席执行官Richard Godfrey表示：“这些中期临床和转化数据，进一步增加了使用bemcentinib选择性抑制AXL为患者带来治疗受益的信心：在接受免疫治疗期间病情复发的cAXL阳性患者中，可逆转对免疫检查点抑制剂的耐药性。这将是一个非常理想的替代二线化疗标准护理的治疗方法。来自扩展B2队列和队列C的最新数据将在2020年底前提供。” AXL激酶是一种细胞膜受体，是多种疾病内在生物学机制的重要介质。在癌症中，AXL抑制机体对肿瘤的免疫反应，并在许多方面导致癌症治疗失败。在大多数癌症中，AXL的表达定义了一个预后非常差的亚组。因此，AXL抑制剂在癌症联合治疗的中心具有潜在的高价值，有望满足大量未满足的医疗需求和多种高价值的市场机会。此外，研究还表明AXL介导了其他多种侵袭性疾病。 bemcentinib是一种首创的（first-in-class）、强效、口服、高度选择性AXL抑制剂，靶向并结合AXL受体酪氨酸激酶的细胞内催化激酶结构域并抑制其活性。AXL功能的增强与肿瘤细胞的耐药性和免疫逃逸的关键机制有关，从而导致侵袭性转移癌。 目前，BerGenBio公司正在开展一项广泛的II期临床开发项目，评估bemcentinib正在作为单药疗法、结合当前和新兴的疗法（包括免疫疗法、靶向疗法、化疗）治疗多种类型实体瘤和血液肿瘤的潜力，包括非小细胞肺癌（NSCLC）、黑色素瘤、急性髓性白血病（AML）等。

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发布时间: 2020-06-28

58. 合成生物学和可复制性在物联网上相遇

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物联网如何帮助合成生物学实现标准化。 每个工程规程都依赖于可重复的度量和一致的方法来编目和传递信息。例如，它是标准化的部件，使电气工程师能够阅读图纸，并通过必要的电源、电线和开关，构建产生可预测行为的电路。随着合成生物学发展成为一门成熟的工程学科，它必须解决目前测量中的不一致性，并设计出新的方法来提高实验的可重复性。 也许是时候向外寻找答案了。 再现性的一个(并非如此)新解决方案:物联网 生物学已经很难设计了——数据应该不难收集和解释。在像合成生物学这样的数据驱动领域，人们对测试、记录和标准化数据的欲望与日俱增。但是，尽管不断努力使生物工程更加一致，新的“部件”不断被创造，令人兴奋的新方法不断被开发，甚至最好的实验实践也被忽视。研究实验室通常按照自己的方式行事，因此，更好的解决方案可能是改进数据收集和分析的方式，而不是依赖个人的遵从。 实现这些目标的关键是:物联网(IoT)。 物联网背后的概念很简单:从自动售货机到汽车装配机器人，几乎任何设备都可以集成或连接互联网传感器，以收集大量数据并自动存储在云计算中。在合成生物学中，这意味着可以监控实验室设备，以确保运行之间的实验参数是一致的。实验室成员也可以方便地访问这些数字数据，或者与外部合作者共享这些数据。通过将实验室设备无缝连接，并将数据汇集到单个在线数据库中，用户总是可以在实验结束后返回并仔细查看数据，以确定测量中不一致的来源。 但是将物联网带到实验室并非没有挑战。首先，使用支持iot的设备来排除实验不一致的故障需要许多机器连接到云。这就产生了大量的数据，除非有相应的分析工具来加速对所有数据的解码，否则数据不一定会更好。使用支持iot的传感器来增强现有设备可能也很困难，因为科学制造商并不一定要在构建冰箱、孵化器和平板阅读器时考虑到这种功能。 缩小差距:向配备了iot的实验室迈进 许多公司都在追求将物联网引入研究实验室的宏伟目标，但有两家公司在应对现有挑战方面走得更远。 位于波士顿的“物联网科学平台”(IoT platform for science)提供了一项一体式的服务，可以监控实验室中所有支持物联网的设备，将它们的实验数据和相关参数全天候流媒体化，然后无缝地在线存储数据。公司还提供实验室监控，可以对重要设备进行持续监控，并在出现意外偏差时提醒用户。但是他们最有用的产品可能是他们的数据集成平台，该平台集中和标准化了整个实验室的数据，并将其与可视化工具结合起来，这样任何人都可以轻松地访问和分析信息。 马萨诸塞州剑桥市的创业公司Elemental Machines也在改写合成生物学家收集和分析数据的方式。Element-D是他们的标志性产品之一，是一种“物联网数据收集设备”，可以从设备中提取信息、聚合数据，并将其存储在一个基于云的仪表盘上。这些即插即用传感器还可以连续传输数据，几乎可以连接到任何东西上。输出数据包括设备设置或参数的波动和每次使用机器的实验结果。Elemental Machines还提供设备监控，它可以跟踪仪器随时间的性能，并可以预测何时需要修理或更换机器。 Elemental MachinesSridhar Iyengar, Elemental Machines首席执行官兼创始人，SynBioBeta SF 2017。 重要的是，这两家公司都开发了集成的平台，这些平台有可能极大地提高测量的可重复性。它们还以独特的方式应对与碘有关的共同挑战;通过增加实验过程中监控的参数数量——包括温度、氧气和任何与预期设置相关的偏差——研究人员将能够更好地理解数据异常并标准化实验协议。 基本的机器 Elemental Machines平台提供强大的洞察力，帮助客户优化流程和最大化利用。 四科学和基本机器也明白，除非平台内置强大的分析工具，否则更多的数据不一定更好。为了解决这个困境,他们开发了分析解决方案,帮助用户收集尽可能多的信息从一个给定的数据集。每个公司销售的物理传感器也相对不可知论者——可以翻新Element-D几乎任何的设备,是完全无线的,虽然TetraScience作品直接与设备制造商提供集成的、物联网解决方案商业支持。传感器可以连接的设备范围广泛，再加上强大的将所有数据存储在一个地方的能力，意味着可以更快、更一致地分析实验。 生物学并不简单，细胞也不那么容易泄露秘密。在一个基因相同的生物体可以产生不同表型的学科中，即使是拥有最严格文档的科学论文也不能保证实验的重现性。幸运的是，公司正在设计和实现新的工具，使生物学即使不容易设计，也更容易理解。要使该领域取得进展，生物测量必须是一致的。多亏了互联网(所有的东西)，我们正在前进的路上。 ——文章发布于2019年1月7日

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发布时间: 2019-01-16

59. 与常见血管疾病相关的新基因组区域

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静脉血液凝结是一种常见的血管疾病，如心脏病发作和中风，是一种称为静脉血栓栓塞症（VTE）的疾病，但尚未得到充分研究。已知涉及遗传，但是只有大约十二个基因组区域与该病有关。现在，由麻省理工学院和哈佛大学，马萨诸塞州总医院（MGH）和美国退伍军人事务部（VA）波士顿医疗系统的研究人员领导的一项有关VTE的大型基因研究，发现了基因组中的22个新区域这种病。研究小组还开发了一种遗传评分，有一天可以用来识别患该病最高风险的患者。 一种更准确的预测谁的风险更高的方法可以更好地确保只有风险最高的患者才能接受VTE的预防性治疗，即血液稀释药物，这种药物可能使患者容易发生大量出血。 这项研究发表在2019年11月的《自然遗传学》上，分析了超过65万人的遗传数据，发现基因组中的33个位置（其中22个以前未知）可能在该疾病中起作用。研究小组还揭示了与其他形式的血管疾病的某些遗传重叠，这一见解可以帮助引发新的，更安全的治疗方法的开发。 资深作者Pradeep Natarajan说：“就我们研究的个体的数量和多样性以及与VTE相关的遗传变异数量而言，我们的研究代表了VTE遗传发现方面的重要一步。” Broad Institute的副会员，MGH的预防心脏病学主任。 在静脉中潜伏 在VTE中，血液凝块通常在腿部的深静脉中形成。然后，如果它们通过血液流向肺部，它们可能会移位并可能致命。吸烟，癌症，怀孕，久坐不动以及近期住院均与VTE有关。仅在美国，每年就有超过500,000名住院成年人患上这种疾病。 先前的研究发现了少数与VTE相关的遗传变异。特别是两种-一种在凝血因子V的凝血因子基因中，另一种在凝血酶原基因中-每一种都会使VTE风险增加2到3倍，大约占总人口的1-3％。 为了寻找更多的VTE基因组区域，Nataarajan和他的同事进行了全基因组关联研究（GWAS）。研究人员包括Broad研究机构，VA波士顿医疗保健系统，马萨诸塞州总医院和佛罗里达大学医学院的第一作者Derek Klarin，以及下士Michael Crescenz VA医疗中心和医学博士的共同资深作者Scott Damrauer。宾夕法尼亚大学佩雷??尔曼医学院的研究来自两个大型生物库的数据：英国生物库和百万老兵计划。他们的初步分析涉及大约1300万个DNA变异和650,00个人，包括VTE患者和健康对照。为了验证他们的发现，研究人员还使用了第三批来自VTE患者的180,000多个样本和来自INVENT联盟的无病对照。 在新发现的与VTE相关的基因组区域中，许多位于与凝血相关的基因内或附近。其他地区的角色未知。 风险预测 为了试图预测谁将更可能发展为VTE，研究人员开发了一个多基因风险评分，他们根据将近300个遗传变异造成的风险进行了计算。他们从计算中排除了因子V和凝血酶原基因中已知的VTE危险因素，以查看他们是否可以根据遗传易感性识别出更多的高危患者。然后，该团队使用“百万老兵计划”和“妇女健康计划”的其他数据测试了该分数。 多基因评分将5％的研究人群标记为VTE风险增加了2到3倍。这些人群的风险水平与因子V莱顿或凝血酶原突变的人群相似，但代表的人群更大，这表明多基因评分可能比目前的方法将更多的患者确定为VTE的遗传高危患者。 Natarajan强调，他的团队的多基因评分是一种研究工具，需要进一步研究才能用于临床。 他和他的同事还发现，与VTE相关的某些遗传变异与与其他血管疾病（如冠状动脉疾病，外周动脉疾病和中风）相关的遗传变异相同。这一发现可能解释了为什么在一些他汀类药物临床试验的二次分析中已显示出有效降低心脏病风险的称为他汀类药物的降低LDL胆固醇的药物可降低VTE风险。 纳塔拉然说：“我认为这里有一个重要的机会，可以用于未来的工作，尤其是与所有这些条件重叠的遗传变异，可以开发出对多种疾病有效的最大有效疗法。” “这可能涉及抗凝作用，甚至可能涉及降低LDL胆固醇等更安全的策略。”

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发布时间: 2019-11-05

60. 新的疾病监测工具有助于检测任何人类病毒

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2015年至2016年寨卡病毒(Zika)爆发期间，公共卫生官员争相控制疫情，遏制该病原体对孕妇的破坏性影响。与此同时，世界各地的科学家试图了解这种神秘病毒的基因。 问题是，病人血液中寨卡病毒颗粒并不多。在临床样本中寻找它就像在海洋中捕捉小鱼一样困难。 由布罗德研究所的科学家开发的一种新的计算方法有助于克服这一障碍。布罗德研究所(Broad Institute)研究人员帕迪斯·萨贝蒂(Pardis Sabeti)的实验室建立了这种“捕捉”方法，可用于设计任何已知感染人类的病毒及其所有已知毒株的分子“诱饵”，包括临床样本中含量较低的病毒，如寨卡病毒。这种方法可以帮助全球范围内的小型测序中心更有效、更经济地开展疾病监测，为控制疫情提供关键信息。 这项新研究由麻省理工学院研究生海登·梅茨基和博士后凯蒂·西德尔领导，研究结果发表在《自然生物技术》的网站上。 “基因组测序成为疾病监测的关键部分,捕捉等工具将帮助我们和其他人发现疫情,病原体产生更多的数据可以共享与更广泛的科学和医学研究社区,“基督教Matranga说,这项新研究的文章的第二作者加入了当地的生物技术公司。 科学家们已经能够通过分析临床样本中的所有遗传物质来检测出一些低丰度的病毒，这种技术被称为“宏基因组测序”(metagenomic sequencing)，但这种方法往往会遗漏在大量其他微生物和患者自身DNA中丢失的病毒物质。 另一种方法是“丰富”针对特定病毒的临床样本。为此，研究人员使用一种遗传“诱饵”固定目标病毒的遗传物质，这样其他遗传物质就可以被冲走。萨比提实验室的科学家们成功地使用了诱饵来分析埃博拉和拉沙病毒的基因组。诱饵是一种分子探针，由短链RNA或DNA与样本中的病毒DNA片段配对而成。然而，这些探针总是针对一种微生物，这意味着它们必须确切地知道自己在寻找什么，而且它们的设计并不严谨、高效。 他们需要的是一种设计探针的计算方法，这种方法能够提供临床样本中各种微生物含量的全面视图，同时也能对寨卡病毒等低丰度微生物进行富集。 “我们想重新思考我们实际上是如何设计探测器来进行捕获的，”Metsky说。“我们意识到，我们可以用比以前更少的探针来捕获病毒，包括它们已知的多样性。”为了使其成为一种有效的监测工具，我们决定尝试一次锁定20种病毒，最终我们将已知的356种感染人类的病毒数量扩大到356种。 CATCH是“用于综合杂交的目标的紧密聚合”的缩写，它允许用户设计定制的探针集来捕获任何微生物物种组合的遗传物质，包括病毒，甚至是已知感染人类的所有病毒的所有形式。 要真正全面地运行CATCH，用户可以很容易地输入已上传到国家生物技术信息中心GenBank序列数据库的各种形式的所有人类病毒的基因组。该程序根据用户想要恢复的信息来确定最佳探测集，无论这些信息是病毒还是一个子集。探针序列列表可以发送到少数几个合成探针进行研究的公司之一。科学家和临床研究人员希望检测和研究这些微生物，然后可以使用像鱼钩一样的探针来捕获所需的微生物DNA进行测序，从而为感兴趣的微生物富集样本。 用CATCH设计的探针组测试显示，富集后，病毒含量占测序数据的比例是富集前的18倍，这使得该团队能够组装无法从未富集样本中生成的基因组。他们检测了包含8种病毒的30个已知样本，验证了该方法的有效性。研究人员还表示，2018年尼日利亚拉沙病毒(Lassa)爆发时，如果不进行富集，很难对拉沙病毒样本进行测序，而使用一套由catch设计的针对所有人类病毒的探针，可以“拯救”这些样本。此外，该小组还能够改进对来自患者和蚊子的未知含量样本的病毒检测。 利用CATCH, Metsky和他的同事们生成了针对寨卡病毒和基孔肯雅病毒的病毒探针子集，基孔肯雅病毒是在同一地理区域发现的另一种蚊媒病毒。除了用其他方法生成的寨卡病毒基因组外，他们使用由catch设计的探针生成的数据，帮助他们发现，在科学家能够检测到寨卡病毒之前，该病毒已经在几个地区传播了数月，这一发现可以为控制未来疫情的努力提供信息。 为了演示CATCH的其他潜在应用，Siddle使用了一系列不同病毒的样本。Siddle和其他人一直在与西非的科学家合作，建立实验室和工作流程，以便现场分析病原体基因组。西非的病毒爆发和难以诊断的发烧很常见。Siddle说:“我们希望我们在尼日利亚的合作伙伴能够有效地从不同的样本中进行宏基因组测序，而CATCH帮助他们提高对这些病原体的敏感性。” 这种方法也是一种强大的方法来调查未确诊的发烧与疑似病毒的原因。Siddle说:“我们对使用宏基因组测序来阐明这些病例的潜力感到兴奋，特别是在受影响国家的地方这样做的可能性。” CATCH方法的一个优点是它的适应性。随着新的突变被识别，新的序列被添加到GenBank，用户可以快速地重新设计一组具有最新信息的探针。此外，虽然大多数探头的设计都是专有的，但Metsky和Siddle已经公开了他们用CATCH设计的所有探头。用户可以在CATCH中访问实际的探针序列，允许研究人员在合成探针之前探索和定制探针设计。 Sabeti和其他研究人员对渔获物改善大规模高分辨率微生物群落研究的潜力感到兴奋。他们还希望这种方法有朝一日能在诊断应用中发挥效用，将结果返回给患者，让他们做出临床决定。就目前而言，该技术在改善寨卡病毒和拉沙病毒等病毒暴发的基因组监测，以及其他需要全面了解低水平微生物含量的应用方面的潜力，令他们感到鼓舞。 CATCH软件可以在GitHub上公开访问。在Sabeti和Matranga的监督下，它的开发和验证在《自然生物技术》的网站上进行了描述。

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发布时间: 2019-02-22

61. Twist Bioscience以更长的基因增强了基因产品的功能，并提供了其应用程序编程接口

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美国东部标准时间1月7日上午8点30分，旧金山(商业通讯社)- twist Bioscience Corporation(纳斯达克代码:TWST)，一家通过提供高质量的合成DNA使客户获得成功的公司，今天宣布它已经扩大了其产品组合，以行业领先的价格提供长达5千碱基(5kb)的基因。此外，Twist正在为所有订购基因的客户提供其应用程序编程接口(Twist API或TAPI)。 Twist的首席执行官兼联合创始人埃米莉·m·勒普罗斯特博士说:“我们致力于不断改进和扩大我们的产品线，以满足越来越多客户的需求。”“在过去的一年里，我们已经为银杏生物工厂提供了多达5kb的基因，我们有信心能够精确、高效、无性系完美地制造出数量可观的这些基因。”通过以每对碱基对0.15美元的颠覆性价格提供长基因，周期为15至25天，我们将继续努力，通过将DNA制造商转化为DNA买家，提高我们的市场份额。 Twist应用程序编程接口(TAPI)现在可用于基因排序 Twist除了在长度上扩大其基因供应外，还宣布了Twist应用程序编程接口(TAPI)的可用性，可以对合成基因、寡聚体和基因片段进行排序。TAPI允许客户将其内部软件系统与Twist的设计和业务系统无缝集成。重要的是，TAPI提供了Twist在线订购门户的功能，包括序列合成分析、密码子优化、车牌地图下载以及从下单到发货的全面订单跟踪过程。这些特性可以为客户节省时间和资源。 Leproust博士继续说道:“一旦TAPI只对我们最大的客户开放，我们就向所有对设计和构建基因及其通路感兴趣的客户开放了TAPI，同时可以直接安全地传输数据。” 关于克隆完美合成基因 Twist应用其专利DNA合成技术，可生产长度可达5千碱基(5kb)的DNA链。客户订购合成基因进行广泛的研究，包括医疗、农业和工业化学工业的产品开发，以及学术研究中的大量应用。事实上，所有的研究和开发都需要反复试验和犯错，而研究机构也需要多种基因变异来找到实现其目标的DNA序列。Twist提供完美的Twist或客户载体克隆基因。欲知详情，请按此。 关于Twist生物科技公司 Twist Bioscience是一家领先的快速成长的合成生物学公司，开发了一个颠覆性的DNA合成平台，将生物工程工业化。该平台的核心是一项专利技术，它开创了一种通过在硅片上“书写”DNA来制造合成DNA的新方法。Twist公司正在利用其独特的技术生产一系列基于dna的合成产品，包括合成基因、下一代测序(NGS)制剂工具以及用于药物发现和开发的抗体库。Twist也在寻求DNA数字数据存储和生物药物研发方面的长期机会。Twist生产的产品适用于医疗、化工、农业和学术研究等多个行业。 关注我们的Twitter | Facebook | LinkedIn | YouTube 这份新闻稿载有前瞻性的声明。以外的所有声明语句的历史事实所包含前瞻性陈述反映当前的信念和期望的管理依照安全港的规定1995年私人证券诉讼改革法案,包括,但不限于,扭转生物科学的期望关于增加市场份额和精确制造可伸缩能力完美的克隆基因的数量。此类前瞻性陈述涉及已知和未知的风险、不确定性以及其他可能导致Twist Bioscience的实际结果、表现或成就与前瞻性陈述所表达或暗示的任何未来结果、表现或成就存在重大差异的重要因素。这些风险和不确定性包括吸引新客户、留住和增加现有客户的销售能力的风险和不确定性;快速变化的技术和合成生物学领域的广泛竞争带来的风险和不确定性，可能使产品扭曲，使生物科学发展过时或缺乏竞争力;保留重要客户的不确定性;第三方指控侵犯专利和专有权利或试图使扭曲的生物科学专利或专有权利无效的风险;扭曲生物科学的专利权的风险可能不足以保护其技术。进一步描述的风险和不确定因素,可能导致实际结果不同于那些表达在这些前瞻性陈述,以及扭转生物科学相关的业务风险一般来说,看到扭转生物科学的风险因素提出扭转生物科学的年度报告形式的10 - k截至9月30日,2018年提交给美国证券交易委员会(sec) 12月20日2018年。本新闻稿中所包含的任何前瞻性声明仅在本协议签署之日有效，Twist Bioscience明确声明，不承担因新信息、未来事件或其他原因而更新任何前瞻性声明的义务。

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发布时间: 2019-01-21

62. 为什么蛋白质设计的未来依赖于云计算和机器学习

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想象一下你所见过的最美丽的珍珠串。它由20种不同颜色的珍珠组成，每一种都有其独特的特点——有些是金属的，有些是闪亮的，有些是珍珠般的。没有任何一串珍珠像这一串——改变颜色珠子的顺序，整个串就会改变。它是专门为它所属的人而创建的。 现在想象一下，这串珍珠不是给你戴在身上的。事实上，它甚至不能用肉眼看到。蛋白质是使生命成为可能的珍珠串。它们是由20种不同氨基酸串在一起的独特组合而成。氨基酸有其独特的特性——有些喜欢水，有些讨厌水，有些是酸性的——它们的特定顺序决定了蛋白质在人体内的功能——或者蛋白质来自细菌、植物或其他有机体。潜在的组合——因此，函数——是无穷小的。正因为如此，蛋白质是合成生物学工具箱中的关键工具。 蛋白质折叠问题 合成生物学家可以通过以下两种方式之一来利用蛋白质的力量:优化和构建自然界中已经存在的蛋白质，或者创造一种蛋白质来完成自然界中未观察到的全新功能。无论采用哪种方法，都将面临同样的问题:蛋白质折叠问题。 蛋白质折叠问题的根源在于使蛋白质如此多才多艺的特性:组成蛋白质的氨基酸组合不计其数。蛋白质不是简单的氨基酸链。不,这生物串珍珠一个复杂的三维结构,由阿尔法螺旋和β床单,和一些蛋白质有几个子单元——所有的这些都是由每个氨基酸的独特性质,以及他们如何相互作用由于特定的序列。 平均蛋白质长约300氨基酸——它并不需要一个数学家算出多么困难是一个人从一个一维的300个氨基酸序列和预测序列将自组织成有功能的细胞中三维结构。 蛋白质设计问题 合成生物学家为复杂、优雅的新功能从头创造蛋白质，也面临着蛋白质折叠问题:蛋白质设计问题。合成生物学家通常不是从一串氨基酸开始预测其三维结构，而是从他们想要的折叠蛋白的模型开始，这种模型的形状可以实现他们想要的特定功能。然后，他们必须逆向工作，确定正确的氨基酸序列以形成功能蛋白。让问题变得更加困难的是，完美的序列可能在自然界中从未存在过，这意味着它们真的是从头开始。 幸运的是，蛋白质折叠和蛋白质设计问题都可以通过单一元素来解决:对氨基酸相互作用的物理学有很好的理解，从而建立一个模型，用于预测特定的序列是否具有所需的功能。但是人类不能用纸和笔做出这些模型。相反，他们必须利用计算机的力量。这种工业化的计算蛋白质设计正是西雅图合成生物学公司Arzeda Corporation所采用的方法。 云计算:主要蛋白质设计试剂 Arzeda为他们的合作伙伴和客户提供新产品和改进现有产品的方法简单而复杂:获取所需的功能，对其进行计算建模，识别可能产生具有所需功能的蛋白质的序列，构建和表达候选基因，瞧!新的或改良的蛋白质。 由于蛋白质折叠和蛋白质设计问题，要想成功地按照Arzeda每天执行的规模设计蛋白质，需要进行大量的预先计算——这需要一种非常重要的试剂:云计算。据Arzeda的首席执行官兼联合创始人Alexandre Zanghellini称，该公司在2018年在云计算上花费了超过15万美元，并有望在2019年投入50万美元。这是因为要及时地执行他们过程的第一步——计算蛋白质建模——需要成千上万台计算机。这相当于将一个手工过程转变成一个高度精炼的工业过程。 “我们使用多个云服务提供商,我们开发了具体的软件工具能够使用大量的蛋白质所需的CPU和分发的工作是设计一个完全自动化的方式,这相比你通常看到的学术世界,我们能做的,在这样一个规模,在这样一个自动化的方式,我们可以把人类的方程,“Zanghellini说。 通过机器学习理解复杂的数据 Zanghellini说:“蛋白质设计是一个非常复杂的问题，有很多自由度，有很多不同的组成部分，因此它是复杂性的最好例子之一，它具有人类大脑无法做到的几个方面。”据他说，机器学习有很大的潜力去发现可以用于蛋白质设计的相关性和模式——这远远超出了工程师或计算机科学家的能力。 针对DeepMind技术项目AlphaFold，该项目展示了将人工智能和深度学习应用于蛋白质设计问题的强大力量，Zanghellini说:“我相信这将是该领域的一个重大发展，我们(Arzeda)希望走在这方面的前沿。” 蛋白质折叠 来源:https://deepmind.com/blog/alphafold 展望更远的未来，Zanghellini看到了诸如改进的图形处理单元(gpu)、现场可编程门阵列(FPGA)芯片和量子计算等技术，这些技术大大加快了蛋白质设计的速度。但是，他说，这一切的关键可能是我们都非常熟悉的一项技术:DNA合成和更快、更便宜、更长的片段的可用性。他说，这一点非常重要，如果Arzeda在10年前上市，那么由于当时DNA合成的成本，公司可能无法生存。毕竟，世界上所有的计算能力都不能保证你的蛋白质按照计算机预测的方式运行——体外快速蛋白质功能测试是蛋白质设计成功的最后关键部分。 Zanghellini总结道:“这一切归结于你能多快测量你的蛋白质是否起作用。他说:“这是一个巨大的进步。公司……正在研究这些东西，(这)立即转化为一个数量级的更多样本被测试，这反过来意味着更多的机器学习和(方法)改进。” 最近，Zanghellini与SynBioBeta的John Cumbers就这些话题进行了交谈，并在SynBioBeta播客上进行了更多的讨论，与合成生物学的主要思想家就如何用生物学构建一个更美好的世界进行了交谈。播客将在几周后发布。为了听到Zanghellini所说的关于蛋白质设计的一切，一定要注册我们的新闻摘要，注册我们的新闻摘要，并将这一集添加到您的播放列表中。

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发布时间: 2019-02-25

63. 如果软件正在吞噬世界，那么生物学将重建它:Zymergen首席执行官乔希·霍夫曼谈未来的生物经济

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在2019年出版的《民主经济的形成》(The Making of a Democratic Economy)一书中，马乔里·凯利(Marjorie Kelly)和特德·霍华德(Ted Howard)提出了一个具有挑衅性的问题:为什么不利用美国联邦储备系统买下美国所有的石油公司，然后关闭它们?其目标是:大幅减缓气候变化，启动可持续能源方面的政策和投资。 这听起来像是一个庞大支票的荒谬想法(美国前十大石油公司市值约5000亿美元)。然而，美国政府已经承诺在冠状病毒危机上投入超过6万亿美元，这个数字可能会更高。如果我们花同样的钱来预防气候危机呢? 我和Zymergen的CEO和联合创始人Josh Hoffman坐下来，问了他这个问题和其他问题，以了解他对新兴生物经济的看法。如果你以前没听说过Zymergen，它为财富500强公司生产微生物。利用生物学、机器学习和自动化的结合，它的产品范围从材料(见我之前的文章关于新型材料玻璃用于电子工业)到农业解决方案，再到个人护理产品。 我们能谈谈石油工业吗?你怎么看待这个大胆的想法，买下加州的整个行业，付给他们钱让他们把石油留在地下? 从历史的角度来看是很重要的。由于裂解和使用碳氢化合物的聪明才智，人类福利得到了令人难以置信的提高。现代材料、现代医药——所有这些都是石化工业的产物。我认为认识到这一点很重要。 同样重要的是要认识到，人类福利的这些进步也带来了一系列我们现在需要解决的问题。例如，农业生产率的提高意味着我们可以养活全世界，但也意味着现在许多人都患上了病态肥胖，患糖尿病的人数也达到了前所未有的水平。现在必须刻不容缓地解决这些问题。 我们的星球着火了。气候变化是最大的生存威胁。在这样的时刻，随着COVID-19的出现，我们很容易忘记所有这些问题。 我喜欢那种把油留在地下的诗意——这是个很值得思考的好主意。但这是完全不切实际的。我们今天需要和使用的很多东西都来自石油和天然气，我认为我们需要找到一个过渡。在Zymergen，我们看待转型的方式是给人们提供更好的产品。 这是第一代生物燃料公司给我们的一个真实教训:市场不会为了环保而给你报酬。但他们会为更好的东西付钱。所以我们的方法是，“我们如何制造更好的东西，并破坏石油经济?” 透明蛋白zymergen的新型生物电子材料似乎就是一个很好的例子。你能告诉我为什么它比传统的好吗? 首先，让我们把石油化学和生物学进行比较。如果你裂解一个碳氢化合物，你会得到大约15个中间产物，也许几百个碱基单体，和有限数量的聚合物。 生物学给你更多的数量级，这些化学物质看起来不同。在制造业，石油化学就像黑白默片，而生物学就像多频道、直播、互动娱乐。这不仅在数量上，而且在产品质量上都是一个完全的进步。生物学可以让你解决传统化学无法解决的问题。它是世界上最强大的制造平台。 现在，让我们来看看Hyaline。它是一种无色的薄膜，用于制造智能手机、笔记本电脑、手表和电视等电子产品。这是一个价值100亿到120亿美元的市场的基础产品创新，而这个市场已经50年没有出现过这种创新了。这是一种更好的产品，它允许更密集的印刷柔性电路，更好的触摸屏，以及更具有优良性能的弹性产品，在这个星球上最苛刻的市场之一。从生物学开始，我们能够做以前无法想象的事情。 那么透明是你设计的全新分子? 透明膜是一种基于专有单体的薄膜。但是，如果我出现在一个手机制造商面前，告诉他们我有一个神奇的生物，他们会说他们不在乎。即使我说我有一个很棒的单体或聚合物，他们也不会在意。但如果我有一个解决问题的胶片，那么我就会见到客户在哪里。我们必须解决他们的问题。对任何人来说，要想从产品上赚钱，你就必须卖给他们能解决问题的产品。没人关心分子本身，也没人关心它是否由生物学构成。他们关心它所解决的问题。这就是生物学将如何破坏石油。 如果你在加文·纽森(Gavin Newsom)的工作小组中寻找让加州在未来50年走上正确道路的中长期政策，你会向他提出哪些政策建议? 首先，我会继续投资加州大学系统。湾区有真正世界级的顶尖大学，你不能低估它的价值。我认为重要的是，这个州不能失去它因拥有这些顶尖大学而产生的独特性。另一种可能是国家强制购买生物制品，比如美国农业部的生物参照计划。生物参照计划的目标是建立市场激励机制，鼓励制造商在其供应链中使用可持续的产品，并通过减少市场不确定性来刺激创新。假设教育部需要购买地毯。如果有一种生物地毯的性能和传统地毯一样好，甚至更好，而且价格也差不多，那么生物参照计划就会要求购买这种生物地毯。这将是一个简单有效的方法来帮助建立生物制造产业。我很想看到加州的生物转诊政策，这听起来是个好主意。第三是住房成本。这个地区的生活成本很高，而且很难吸引人们来这里工作。我尤其担心年轻人能够来这里工作。 你如何看待Marc Andreessen的文章“是时候构建了”，以及VC社区在生物经济中的具体角色? 我认为在马克写的东西和现实之间存在着一种张力。风投们寻找五年的流动资金路径。五年投资，五年回报，一年延期，所以最多11年。对于马克所说的一些市场来说，这个时间表是艰难的。我认为这是一种令人钦佩的精神，但我不知道你用它做了什么。 如果你想要建造一些东西，你需要了解一些关于实体经济的知识。你需要确保你有足够的时间来进行投资，而不是按照以前的模式进行投资，比如寻找理发业的优步或者人力资源的SAS。外面有一堵资本墙，我们需要资金投放的地方。但我们需要摆脱“我需要在五年内找到一条退出之路”的递归问题。 以Salesforce为例。马克•贝尼奥夫(Marc Benioff)创立了本世纪最成功的企业软件公司。你知道风险投资人是谁吗?没人，因为马克找不到人来开支票。这是一个不太可能的想法，有着完全不同的模式。我相信生物经济也是如此:大型颠覆性平台往往不属于主流风投公司的业务范围。做别人做过的事我们都觉得很舒服，但做自己的事却很孤独。

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发布时间: 2020-06-16

64. 阿扎胞苷等17种抗癌药纳入医保

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国家医疗保障局10日发布通知，经组织专家按程序与部分抗癌药品进行谈判，将阿扎胞苷等17种抗癌药（下称“谈判药品”）纳入《国家基本医疗保险、工伤保险和生育保险药品目录（2017年版）》乙类范围，并确定了医保支付标准。 通知要求，各省（区、市）医疗保险主管部门不得将谈判药品调出目录，也不得调整限定支付范围。目前未实现城乡居民医保整合的统筹地区，也要按规定及时将这些药品纳入新型农村合作医疗支付范围。 通知要求，各省（区、市）药品集中采购机构要在2018年10月底前将谈判药品按支付标准在省级药品集中采购平台上公开挂网。医保经办部门要及时更新信息系统，确保11月底前开始执行。 通知规定的支付标准有效期截至2020年11月30日，有效期满后按照医保支付标准有关规定进行调整。

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发布时间: 2018-10-12

65. Zymergen筹资4亿多美元，为全球生物产业提供人工智能生物技术

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Zymergen宣布了一项4亿多美元的C系列融资，以支持其专有技术平台生产新的和改进的分子，以满足全球规模的工业需求。每天使用的大部分产品——从牙膏到衣服、化肥、布洛芬等——长期以来都来自石油。Zymergen利用人工智能、机器人实验室自动化和前沿基因组学的进展，大规模地设计生物学。在宣布合成生物学的发展将如何影响全球经济之前，首席执行官Josh Hoffman与SynBioBeta进行了交谈。 乔什·霍夫曼不是一个训练有素的科学家，他的解决方案绝不是传统的。但是他相信他的公司Zymergen有一个数十亿美元的工业解决方案来优化微生物菌株。 几十年来，科学家们一直在与传统的“筛选”实验作斗争，他们花了几个月，甚至几年的时间，设计和执行生长实验，挑选菌落，分离克隆，并对基因组进行测序，以创建最优化的微生物细胞系。这工作很乏味。对科学家来说，没有什么比在大海捞针的过程中筛选数据而被阻止从事“真正的科学”更令人沮丧的了。 今天，工业发酵允许大量生产有益的产品，如人类蛋白质、色素和精细化学品，而时间是至关重要的。浪费数月或数年时间优化微生物菌株的公司无法与之竞争。 六年前，在与一家大型跨国公司的资深科学家会面时，乔希第一次意识到他的公司可能会取得成功。当他们对霍夫曼和他的联合创始人关于设计和操作生物细胞系的定量方法的想法非常感兴趣时，“这是一条非常有力的信息，”霍夫曼说。 那么，Zymergen到底是做什么的呢? 转向算法来设计科学家没有想到的实验 简而言之，通过将机器学习和液体处理机器人结合起来，进行深入探索已经高度优化的微生物基因组的实验，他们试图从每个菌株中提取出更多的信息。这不是一项容易的任务——霍夫曼觉得单靠人类是不可能完成的任务。为什么? “我了解到，科学家们关于基因型和表现型之间联系的想法不是很好。我们发现，平均来说，大约70%的基因组编辑揭示了我们所关心的表型，而这些表型位于基因组中科学家从未发现过的区域。大约三分之一到40%的基因是没有注释的——它们是没有已知功能的基因。人们根本不可能找到这些东西，”霍夫曼说。正因为如此，Zymergen从未专注于降低科学家想法的成本。霍夫曼和他的团队转而利用算法的力量来创造和运行科学家们从未想过的实验。 ”我开始理解问题,问题很容易得到一个细胞系做在一种概念证明的层面,但得到可靠地扩大,在经济工作,并能够遍历路径快速和廉价的方式,是很困难的,我意识到,你可以设置它作为机器学习问题,”他说。 为了解释他的思维过程，他以谷歌为例。“就在一开始，拉里·佩奇就有了PageRank的想法，我们意识到你可以用类似的心态来解决这个问题。”但为了做到这一点，我们首先必须从一开始就建立一个真正的后端基础设施，设计成可伸缩的，”霍夫曼表示。他补充称:“这是谷歌的一部分，人们不太欣赏它的基础设施有多好。”“如果你不从一开始就做出这些决定，那么你就无法建立一个系统，让你能够捕捉数据，操纵数据，并加以利用。” 但并不是每个人都理解解决这样一个难题所必需的深度承诺。“让这些东西规模化运作的承诺是深刻而持久的承诺。事实上，我不知道还有谁能完全理解这一点，”霍夫曼说。“许多生命科学公司使用某种软件和技术。所以我认为很多人认为这是一种市场驱动的事情，我们只是在做其他人在做的事情，我们只是在上面洒一点机器学习。 霍夫曼提出了一个他不想批评的观点，他进一步思考道:“纯软件公司，计算生物学公司，他们不明白要让湿实验室的东西工作需要什么。而那些来自生命科学领域的公司，他们从某种程度上理解了自动化，但实际上他们并不理解。除非你去过那里，否则很难去欣赏它所需要的技术。 霍夫曼说,他的幸运一点的软件以前的生活经验,使Zymergen团队有一点直觉的生命科学博士学位的区别和理解学习黑客Python编写代码的长凳上,人编写可维护,可伸缩的企业。 考虑到这一点，霍夫曼和他的联合创始人并没有寻找那些同时是伟大的软件工程师和科学家的人，而是雇佣领域专家，帮助缩小差距，使他们能够围绕共同的问题进行沟通。今天，Zymergen的软件工程师和科学家人数大致相当。 霍夫曼说:“我开玩笑说，我们60%是生命科学公司，50%是软件工程公司。”更严重的是，他解释说，他认为Zymergen真正致力于两者兼顾，这是DCVC等机构投资该公司的原因之一。 这是一段漫长的旅程，绝非易事，但霍夫曼指出了四个关键领域，它们是衡量齐默尔根一路成功的关键指标。首先，他们的目标是将利用活细胞潜在化学多样性的产品推向市场。其次，技术证明点一直是一个关键目标。资金一直很重要，最后，回到谷歌示例作为指导，他们一直在寻找数据来源，以帮助Zymergen不断改进。 今天，Zymergen已经证明了他们有一个与主机无关的平台，这是一个致力于改进市场上已有产品的公司的关键特征。他们还证明了他们的基因组扫描算法能够可靠地提高微生物的性能，并且可以大规模地进行。他们还扩展了他们的平台的能力，在今年早些时候收购了功能宏基因组学研究的领导者辐射基因组学及其基因库。霍夫曼说，不包括大型制药公司: “据我所知，从重量和价值上看，我们的细菌生产的产品比其他任何一家合成生物学公司所资助的产品加起来都要多。” 他补充说，通过发现科学家无法发现的基因组变化，他们已经实现了这一里程碑——所有这些都是通过人工智能和自动化的力量。 霍夫曼说:“我们不仅做到了这一点，我们还用技术按照预期的方式实现了这一点，真正证实了这一点，即一旦有了代谢途径，机器人和算法就比人类好得多。” 欢迎来到未来的湿实验室。 ——文章发布于2018年12月18日

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发布时间: 2019-01-08

66. 西雅图的合成生物学空间正在蓬勃发展:以下是6个原因

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当你想到合成生物学，硅谷可能是你首先想到的地方。但是，让我们来看看太平洋西北沿岸约800英里的西雅图吧:西雅图不仅可以说是美国最美丽的城市之一，它在生物技术领域的排名也在不断攀升。这是为什么。 西雅图的生物技术产业拥有顶尖的研究人员。 在西雅图，越来越多的学术研究人员把他们的专业知识用于工业，或者自己成为企业家。举个例子:总部位于西雅图的蛋白质设计初创公司Arzeda，在2018年跻身享有声望的全球清洁技术百强私营清洁技术公司之列。该公司由计算生物学家亚历克斯·赞格里尼、丹妮拉·贾尔斯、埃里克·阿尔托夫和大卫·贝克共同创立。2008年，他们在华盛顿大学(UW)与加州大学洛杉矶分校、斯克里普斯分校、弗雷德·哈奇以及苏黎世ETH的一个有机化学实验室合作进行了酶设计的革命性研究。他们决定用他们的研究来解决农业和商业生物技术领域的现实问题，用可持续的、可负担得起的替代品替代成千上万种有害的日常化学物质。Arzeda团队的成员大多拥有化学、生物化学或微生物学博士学位，他们通过设计定制的蛋白质和酶来实现这一目标，这些蛋白质和酶可以在阳光下为任何目的定制，而不需要化石燃料。 尤以华盛顿大学蛋白质设计研究所(IPD)为例，它是具有工业和全球健康意识的生物技术的金矿。Open Philanthropy Project去年向IPD提供了其有史以来最大的科研拨款，超过1100万美元，用于开发一种通用流感疫苗。IPD的学者们，包括IPD主任和Arzeda的联合创始人戴维·贝克(David Baker)在内，利用在那里获得的研究成果，创建并支持了该地区其他几家主要成功的私营企业。这些包括A-Alpha Bio、Cyrus生物技术、PvP生物制剂、Sana生物技术和新白蛋白疗法。这些公司几乎什么都能做——无论是开发腹腔疾病的治疗方法，将工程细胞输送给人类患者，还是使用闪电般的软件寻找新药。 西雅图生物技术是一项团队运动。 西雅图什么都有——不管你是生物学家、化学家、数据科学家、电气工程师，还是别的什么人。华盛顿大学合成生物学中心(CSB)是来自各个领域的科学家跨学科中心的又一个完美例子。他们的首要信息是:合作。Eric Klavins是一名电气工程师，他的实验室将生物学和工程学结合起来，重新设计基因、细胞甚至整个生物体之间的通信系统。CSB也是生物化学家和Arzeda联合创始人David Baker的家，还有一大批获奖的化学工程师、基因组科学家、病理学家、生物化学家和癌症生物学家共同努力，使他们的合成生物学研究成为业界最好的。 Eric Klavins教授目前的项目包括用工程细菌和酵母合成多细胞系统，以及实验室自动化。 UW在研究领域一直处于领先地位，他们将这归功于他们的合作文化，无论是在UW内部还是与世界各地的合作伙伴。医学研究也参与其中——例如，在西雅图儿童医院，研究人员正与华盛顿大学和弗雷德·哈奇癌症研究中心的同事合作，利用纳米技术研究脑肿瘤。 啤酒爱好者欢迎! 西雅图是手工啤酒爱好者的天堂，拥有数十家啤酒厂，而且还在不断增加——但这种受人喜爱的饮料不仅仅是用来饮用的。啤酒也是西雅图生物科技文化的根基。Arzeda的技术直接来自酿造啤酒的过程:酵母发酵。通过以不同的方式改变这一过程，合成生物学家可以发酵糖和农业废料等可再生资源，并将它们转化为任何数量的有价值的化学物质。利用先进的计算生物学设计，这些化学物质可以大规模生产，用于生物燃料和可持续发展的橡胶。 这种关系是双向的。微生物学家和分子遗传学家肖恩·斯莱特是斯莱特啤酒实验室的创始人，他利用自己20多年的实验室经验(当然，还有对啤酒的热爱)与啤酒酿造商合作，帮助他们酿造独特、高品质的啤酒。他曾在西雅图一家藻类生物燃料公司担任菌株工程师和合成生物组经理，现在他正在学习成为一名成熟的啤酒侍酒师。 这家啤酒实验室由Sound Bio运营，这是一家位于华盛顿州西雅图的初创公司和生物技术爱好者的社区实验室。 西雅图是女性在科技领域的中心。 西雅图的生物技术产业在支持女性从事科学和工业方面一直处于领先地位。生物妇女组织(WIB)是由该地区一些顶级制药、生物技术公司、非营利组织和学术机构的专业人员组成的，其赞助者包括总部位于西雅图的领先公司，如Juno Therapeutics、Omeros和Adaptive Biotechnologies。 女性科学协会(AWIS)是另一个总部位于西雅图的组织，致力于让女性和女孩参与STEM，包括蓬勃发展的生物技术行业。该组织拥有许多企业赞助商，包括爱思伟尔(Elsevier)和MedImmune，后者是生物制药巨头阿斯利康(AstraZeneca)的生物制剂研发部门。卡斯卡迪亚的女性创业空间每年都在改善，因为越来越多的女性创业者从更多的女性投资者那里获得资金。由德勤(Deloitte)、帕金斯•科尔(Perkins Cole)、斯宾塞•斯图尔特(Spencer Stuart)和Madrona Venture Group运营的女性入职培训项目，重点是让太平洋西北部地区的女性进入企业董事会，尤其是在科技行业。 科技巨头们也参与其中。 世界需要生物研究，科技巨头们知道这一点。以西雅图地区的科技巨头微软为例，在过去的十年里，微软越来越多地参与到计算生物学的研究中，加入到分子编程、合成生物学和干细胞的研究中来。他们的跨学科团队什么都做，无论是为生物设备编程，设计DNA分子电路，还是利用计算来观察免疫系统如何识别病毒。 在一家名为“水族馆”的合作初创公司中，UW的埃里克·克拉文斯(Eric Klavins)与数据巨头英特尔(Intel)合作设计了一款名为“智能湿实验室助手”(smart Wet Lab Assistant)的智能分析系统，该系统可以跟踪在实验室中进行的研究。他们的目标是使合成生物学研究可复制、数字化、完全优化和无错误——这对我们这些易犯错的人类来说通常是一个巨大的要求。该系统将允许基于云的研究数据和协议，这些数据和协议比传统的实验室笔记本更可靠。 对西雅图的科学家来说，机会无处不在。 西雅图已经蓬勃发展的科技产业——想想亚马逊(Amazon)和微软(Microsoft)等大名鼎鼎的公司——让这里成为科学家们享受乐趣的天然场所，各种可能性是无穷无尽的。根据房地产报告，过去几年，西雅图的科技业就业增长速度超过了包括旧金山湾区在内的美国其他所有中心。西雅图的科学家可以在许多私营公司中找到成功的案例，比如Juno Therapeutics, Bellwether Bio, Fenologica，或Lumen Bioscience，更不用说从UW的IPD派生出来的许多创业公司了。在这些公司里，他们可以做任何事情，从开发癌症的前沿诊断，到生产不含葡萄的葡萄酒。 这些私营企业也注重团队合作——分子科技公司Zymergen最近从湾区扩张到了西雅图，为从农业到医疗保健的各种行业开发了开拓性的技术。他们通过将基因组科学家、微生物学家、软件工程师和数据科学家的人才整合成一个大的梦之队来实现这一目标。他们的投资者之一，生物经济资本，已经投入了数百万美元给那些为现代生物技术铺平道路的公司。该公司董事总经理兼物理学家罗布•卡尔森(Rob Carlson)已与机械工程师、其他科学家和策略师联手，确定哪些公司将在这个快速增长的市场蓬勃发展。 不管怎么说，硅谷可能是生物技术最知名的地方，但不可否认的是，西雅图的合成生物学空间公司(synthetic biology space)是另一个领头羊。伦敦金融城应该开始为自己打造一个品牌——或许是硅声?

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发布时间: 2019-02-25

67. Gotham成立 表观转录组学进入转化阶段

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10月11日，纽约的Gotham Therapeutics获得5400万美元A轮投资，正式挂牌成立。Gotham的技术平台是表观转录组学（epitranscriptomics）、即调控RNA的化学修饰。Gotham主要关注一种叫做m6A(6-甲基腺苷)的常见mRNA修饰，这个修饰在RNA代谢中起到关键作用、与多种疾病相关。这是继今年五月Accent Therapeutics之后第二家成立的表观转录组学公司，显示这个技术已经到了转化阶段。 药源解析 纽约一直希望成为一个与棒球宿敌波士顿比肩的生物技术中心，但尽管有哥伦比亚、斯隆、洛克菲勒、康奈尔医学院这样一流大学和医院但纽约地区除了再生元外生物技术公司相对默默无闻，Gotham是该地区今年最大的A轮融资也说明这还是生物技术的发展中地区。Gotham是纽约诸多绰号中的一个，源自一个英国传说中的一个叫做Gotham的小城，该城居民听说国王要从这个地区经过所以装疯卖傻令国王不敢接近。当然现在纽约急需生物技术国王光临，已经准备10亿美元打造宏观设施。

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发布时间: 2018-10-12

68. 减少血管并发症 诺华新型抗体在镰状细胞贫血症中显示前景

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一项最新的研究显示，诺华公司药物crizanlizumab可以减少镰刀型细胞贫血症（SCD）患者的疼痛症状，这也为其提交新药申请提供了实践证据。 日前，发表在《美国血液学杂志》上的第二阶段SUSTAIN研究数据的事后分析显示，SCD患者使用crizanlizumab治疗后，有35.8％未发生血管闭塞性危象（VOC），是安慰剂组的2倍以上（16.9％）。SUSTAIN研究中的所有患者在参加研究之前的一年中至少经历了2次所谓的VOC，这也意味着他们处于更高的发病风险当中。 诺华公司称，试验中没有出现新的安全问题，并且所有的crizanlizumab亚组和安慰剂组之间发生的治疗不良事件相似。 奥古斯塔大学医学院SCD中心主任、SUSTAIN分析的主要作者Abdullah Kutlar说：“SCD患者将会面临不可预测的、剧烈的疼痛，这也是该疾病的标志，同时也是该类患者住院的主要原因。令我感到鼓舞的是，对SUSTAIN研究数据的事后分析结果发现，crizanlizumab可以大大延迟或预防这些危机的发生，从长远角度来看，这也可能意味着接受治疗的患者会发生更少的器官损害。”

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发布时间: 2018-10-12

69. 合成生物学能激发下一波人工智能吗?

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在20世纪初建造世界上第一架飞机的过程中，莱特兄弟从鸟类“富有洞察力的”运动中获得了灵感。他们观察并逆向设计了自然界中翅膀的各个方面，这反过来又帮助他们在空气动力学和推进方面做出了重要的发现。 同样，要制造会思考的机器，为什么不从我们两耳之间的三磅物质中寻找灵感呢?人工智能的先驱、图灵奖的获得者杰弗里·辛顿(Geoffrey Hinton)似乎同意这个观点:“我一直认为，让人工智能发挥作用的唯一方法，就是用类似人类大脑的方式进行计算。” 那么，人工智能(AI)的下一步是什么?下一波人工智能会受到生物学快速发展的启发吗?在分子水平上理解大脑回路的工具能让我们对人类思维如何运作有一个更高的系统层次的理解吗? 答案很可能是肯定的，在学习生物系统和开发人工系统之间的思想交流实际上已经持续了几十年。 机器学习的起源:人类脑科学 首先，生物学和机器学习有什么关系?你可能会惊讶地发现，机器学习的进步在很大程度上源于心理学和神经科学的洞见。强化学习(RL)是机器学习的三种范式之一(另外两种是监督学习和非监督学习)，它起源于20世纪40年代的动物和认知神经科学研究。RL是当今一些最先进的人工智能系统的核心，比如广为宣传的AlphaGo，它是领先人工智能公司谷歌DeepMind开发的人工智能代理。AlphaGo在围棋比赛中击败了世界顶级棋手。围棋是一种中国棋类游戏，棋盘组合比宇宙中的原子还多。 尽管AlphaGo在围棋比赛中表现出了超人的能力，但它的人类对手仍然拥有比它多得多的智力。他会开车，会说外语，会踢足球，在任何环境下都能完成无数其他的任务。目前的人工智能系统在很大程度上无法利用学到的知识来玩扑克，并将其转移到其他任务上，比如玩《妙探寻凶》(Cluedo)游戏。这些系统专注于单一、狭窄的环境，需要大量的数据和培训时间。尽管如此，他们还是会犯一些简单的错误，比如把吉娃娃当成松饼! 儿童和人工智能系统有什么共同点 与儿童学习类似，强化学习基于人工智能系统与其环境的交互作用。它采取行动，寻求最大限度的奖励和避免惩罚。在好奇心的驱使下，孩子们是积极的学习者，他们会同时探索周围的环境，预测自己的行为结果，从而建立起随意思考的心智模型。例如，如果他们决定推红色的车，打翻花瓶，或者爬向另一个方向，他们会根据行动的结果调整自己的行为。 孩子们会体验到不同的环境，他们会发现自己在不同的环境中，以不同寻常的方式，与各种情境和物体的性情进行导航和互动。就像孩子大脑发育可以激发人工智能系统的发展,RL代理的学习机制是平行于大脑的学习机制由释放多巴胺,一种神经递质中枢神经系统的关键——火车前额叶皮层响应的经验,因此形状刺激反应协会以及结果的预测。 合成生物学和人工智能 生物学是人工智能最有希望的受益者之一。从研究导致肥胖的令人难以置信的基因突变组合，到研究导致某些细胞失控并产生癌症的错综复杂的途径，生物学产生了大量复杂、令人费解的数据。但是这些数据集中包含的信息通常提供了有价值的见解，可以用来改善我们的健康。 在合成生物学领域，工程师们试图“重新连接”活的有机体，并用新功能对它们进行编程，许多科学家正利用人工智能设计更有效的实验，分析它们的数据，并利用它们创造突破性的疗法。我最近特别提到了五家公司，它们正在把机器学习与合成生物学结合起来，为更好的科学和更好的工程铺平道路。 人工一般智能:人工智能的圣杯 人工一般智能(AGI)描述了一种能够模仿类人能力(如计划、推理或情感)的系统。数十亿美元已经投入到这个令人兴奋的、潜在利润丰厚的领域，导致一些人声称“数据就是新石油”。 在众多致力于通用人工智能的公司中，有谷歌的DeepMind、瑞士人工智能实验室IDSIA、Nnaisense、Vicarious、Maluuba、OpenCog Foundation、Adaptive AI、LIDA和Numenta。像机器智能研究所和OpenAI这样的组织也将AGI作为他们的主要目标。国际人类大脑项目的目标之一是模拟人类大脑。 尽管实现AGI所需的人才、工具和高质量数据越来越多，但我们仍有很长的路要走。 人工智能在我们的日常生活中 今天，像机器学习(ML)这样的人工智能技术在我们的社会中无处不在，从医疗、制造到交通和战争，但它们被称为“狭义人工智能”。他们确实处理和学习了大量的数据，以识别单个任务中有洞察力和信息丰富的模式，比如预测机票价格、在图像中区分狗和猫，以及在Netflix上生成您的电影推荐。 在生物学领域，人工智能也在改变你的医疗保健。它正在产生更多更好的候选药物(Insitro)，测序你的基因组(Veritas Genetics)，越来越早地检测你的癌症(Freenom)。 我们将何去何从? 作为人类，我们能够在一个环境中快速获取知识，并将其推广到另一个环境中，跨越新的多种情况和任务，这将允许我们开发更高效的自动驾驶汽车系统，因为它们需要在道路上同时执行许多任务。在人工智能研究中，这一概念被称为转移学习。它帮助人工智能系统从几个例子中学习——而不是传统计算系统通常需要的数百万个例子——来构建一个从基本原理中学习、抽象所获得的知识并将其概括为新的任务和上下文的系统。 为了制造出更高级的人工智能，我们需要更好地理解大脑的内部工作机制，从而能够描绘出我们周围的世界。在理解生物智能和创造人工智能之间有一个协同的任务，从我们的大脑中寻找灵感可能会帮助我们弥合这个差距。 ——文章发布于2019年11月28日

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发布时间: 2019-12-12

70. 丢失DNA修复系统会在许多癌症类型中造成独特的脆弱性

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癌细胞通过调节一种或多种其他基因的活性来适应潜在的致命突变和其他分子故障，在此过程中依赖于这些基因的存活和生长。由此产生的遗传依赖性可能为开发新的精确指导药物或其他癌症治疗策略提供目标。 在自然报道中，由麻省理工学院和哈佛大学广泛研究所和Dana-Farber癌症研究所的癌症依赖地图（DepMap）项目的成员领导的研究人员描述了大部分结肠，胃，子宫内膜和卵巢共有的这种脆弱性。癌细胞系。有问题的基因WRN从这项工作中脱颖而出，成为一个有吸引力的新药开发目标。 具有这种WRN依赖性的细胞系都具有称为微卫星不稳定性（MSI）的遗传特征。这种猖獗突变的倾向仅在癌细胞中出现，并且是由于其中一种细胞破坏受损DNA的方法（一种称为错配修复的机制）的破坏所致。大约15％的结肠癌，22％的胃癌，20％至30％的子宫内膜癌，以及每年诊断出的卵巢癌的12％缺乏不匹配修复并且具有MSI的特征。 “我们希望我们的工作将鼓励开发针对MSI肿瘤的WRN抑制剂，”Broad的共同资深作者和DepMap副主任Francisca Vazquez表示，他与共同第一作者，广泛癌症项目的Edmond Chan和Dana-广泛和广泛的准会员和Dana-Farber胃肠肿瘤学家Adam Bass的Farber和Tsukasa Shibue领导了这项研究。

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发布时间: 2019-04-14

71. 王国栋研究组发现非活性查尔酮异构酶促进啤酒花黄腐醇生物合成

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2018年5月15日，美国科学院院报《PNAS》杂志在线发表中国科学院遗传与发育生物学研究所王国栋研究组，美国北德州大学Richard Dixon研究组和美国麻省理工学院Jing-Ke Weng研究组合作题为“Noncatalytic chalcone isomerase-fold proteins in Humulus lupulus are auxiliary components in prenylated flavonoid biosynthesis”的研究论文。该论文发现并鉴定两个不具备催化活性的查尔酮异构酶（CHIL1和CHIL2）参与并调控啤酒花中黄腐醇的生物合成。 黄腐醇和脱甲基黄腐醇是啤酒花（Humulus lupulus L.）雌花腺毛特异产生的重要次生代谢产物，属于异戊烯基化查尔酮类化合物。这类化合物不但会影响啤酒的风味和品质，同时具有抗癌、抗氧化、调节人体代谢平衡等很重要的药理功效，是目前发现的功效最强的植物雌激素。

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发布时间: 2018-07-11

72. 一年回顾：诺贝尔奖获得者弗朗西丝·阿诺德（Frances Arnold）在SynBioBeta 2019上

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2019年是合成生物学又一个突破性的一年，其标志是持续增长，甚至超过了硅微芯片繁荣时期的摩尔定律曲线。从改良版的CRISPR (prime编辑)和改进的DNA数据存储，到对合成生物学的更大政策关注，以及对代谢途径的新控制，这一领域正以越来越快的速度加速，催化着似乎生命的每一个领域的进步。 10月初举行的2019 SynBioBeta会议体现了参与这场合成生物学革命的众多个人和团体的汇聚，会议邀请了来自多个领域的学术研究人员、生物技术创新者、记者、学生、技术巨头、政治领袖和其他人。2018年诺贝尔化学奖得主、加州理工学院教授弗朗西斯·阿诺德博士发表了主题演讲。 短短三十分钟,阿诺德提出了一个引人注目的概述“创新”的进化,不仅对她的获奖作品在酶的定向进化,还研究合成生物学领域的作为一个整体,惊叹大自然的工程的效率,评价连接硅的世界,解决可持续性。 “我的兴趣在于说服生物界进行新的化学研究，”她说，“制造化学键，催化生物学上还不为人知的化学反应，这将使我们能够接触到整个化学世界，而生物学目前还没有影响到这个世界。” “我们能不能用进化来探索对生物世界来说是全新的化学?”她向观众发出挑战。简单地说，答案是响亮的“是”。“定向进化通过生命——世界上最伟大的生物化学家——和它的头号工具——进化——来改变生物细胞内的自然化学路径。她的实验室“选择性地培育”具有新特性的蛋白质。 虽然这个词可以追溯到查尔斯·达尔文，但这个概念早在殖民前的美国就已经开始实施了，当时人们对玉米进行了改良(现在我们有了各种各样的玉米)，最近又培育出了拉布拉多等狗品种。然而，它在生化领域的应用要晚得多，由此产生的可能性似乎是无限的。强调她关注可持续经济(她的实验室已经生成的酶促进从衣服到制药发展规模较小的环境足迹)假定一个“互联网生活的事情,”阿诺德的全面覆盖的先进的研究领域有如此之快,其轨迹是带我们下一个标志着一个奇妙的基调,都有幸听到。 自去年10月以来,阿诺德可以预见一直很忙——在谷歌时代精神,被授予2019年美国肖像联欢晚会的肖像一个国家从美国国家科学基金会奖,光遗传学和释放的出版物,工程色氨酸(是的,同一个turkey-tryptophan),开发新功能heme-binding蛋白质,以及最近加入董事会的字母,Inc .)虽然自获得诺贝尔奖以来，阿诺德的时间分配方式可能有所不同，但几十年来，推动她工作的精神从未动摇。在SynBioBeta期间，我们与她进行了一次简短的访谈，她很快就表达了对学术界的特殊热爱。 她说:“与才华横溢的年轻人一起工作，这绝对是一件特别的事情。”“我职业生涯中最大的学习经验是如何建立真正强大、有创造力的团队，每一天都是一个亮点——我喜欢我每天做的事情。” 在被问及成为第五位获得诺贝尔化学奖的女性意味着什么时，她说:“显然，这很酷。但更重要的是，有很多女性在最高水平上从事科学研究——所以我预计未来会有很多女性在化学(以及整个科学)领域获得诺贝尔奖。” 她的建议吗?“关键是要尊重科学，尊重基于事实的调查。更多有科学背景的政治家会很好——我们的政府需要这样，因为科学是如此重要。对年轻人来说，进入科学领域。这很神奇，这是未来，你可以用你的创造力为人类和地球做些好事。” 不管阿诺德实验室或整个合成生物学领域的下一个突破是在哪里或为了什么，未来肯定是光明的，因为我们要在未来几年创新人类的进化。 ——文章发布于2019年12月11日

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发布时间: 2019-12-19

73. 推动美容行业创新的成分？ 生物学。

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近年来，美容行业的估值超过5000亿美元，近年来一直在经历爆炸性的增长。从K-和J-Beauty的全球趋势，到包括清真美容和男士护肤系列在内的新兴空间，美容品牌和制造商以更快的速度服务于新市场，对可持续性，透明度，道德采购和功效的需求不断增加他们的配方。为了满足这些需求，他们依赖于一个看似不太可能的盟友：生物学。 但鲜为人知的事实是，美女已经拥有令人印象深刻的悠久历史，成为科学和技术进步的早期采用者。科学已经解开化学合成群青用于蓝色颜料 - 之前被认为比黄金更珍贵，并且相应地定价 - 在彩妆（蓝色眼影，任何人？）中，以及在香水中开发鲸鱼衍生龙涎香的合成替代品。它也给了我们非动物来源的维甲酸和透明质酸。虽然历史上许多这些进步都源于化学，但生物学和生物技术已成为21世纪及以后的首选创新工具。 在我们与全球美容景观客户的接触中，从建立到崭露头角的颠覆品牌，我们亲身体验了对创新成分和技术的迫切需求，这些成分和技术使快速发展的行业中的参与者具有竞争优势，引人入胜的新故事。生物学就是答案。仅在过去的二十年中，我们就以不断加速的速度，在将生物技术进步应用于消费者产品方面取得了令人瞩目的进步。 Biosance，Amyris的分散消费者美容品牌，自豪地通过生物技术引领可持续发展的标语，是未来更多的先锋和胜利。我们知道全球的品牌，制造商和消费者都渴望有更多方法来实现生物驱动产品的优势，而且我们已经看到这项技术如何触及食品和饮料，材料等领域。数十亿人的生命，以及我们所知道的这个星球，正在寻求生物学家现在提供 - 而且可能性既令人兴奋又无穷无尽。 对于Geltor来说，我们的生产平台中包括合成生物学，发酵和计算生物学在内的学科交叉领域已经有意识地生物分配了像胶原蛋白这样的成分，这些成分超越了传统的对应物，在生物相容性，纯度和临床证明的功效方面具有前所未有的优势。而我们刚刚开始。对于精心应用的生物设计可以为转型产品提供动力的方式，有一些非常值得注意的事情，这些产品可以悄然推动行业前进，因为它们就是那么好。时机不可能更好：今天的普通消费者比十年前更加科学，思想复杂，更具辨识力，与气候和社会变化的现实一起演变。新一代的美容配方（包括Collume™和HumaColl21™）不仅没有降级到轻薄，而是为用户提供的新标准，不仅包括他们日常产品的制作方式，还在于他们提供的结果。 ——文章发布于2019年9月4日

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发布时间: 2019-09-17

74. 花生的最佳追肥期在什么时间？

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花生的营养临界期是在生育前期，花生在出苗后15天左右，花芽开始大量分化，根瘤开始形成。在植株出现两对侧枝时，应及时追施1次氮肥，每公顷追施硝酸铵150千克或尿素120千克。 .

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发布时间: 2018-07-11

75. 益生菌真的有益健康吗？NEJM & Cell四重磅发现益生菌或许并无益处

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近年来，市场上各类益生菌产品层出不穷，受到了很多消费者的青睐；日常生活中，很多人可能都喝过一些益生菌产品，我们都知道，益生菌能够维持机体肠道菌群平衡，帮助更好地消化和吸收营养物质，增强机体免疫力和肠道的免疫功能。 如今越来越多的科学家们发现益生菌还对机体健康有别的好处，2018年1月，来自奥胡斯大学的研究人员就发现，肠道中的益生菌或能帮助机体有效抵御抑郁症[1]，2017年10月份，发表在国际杂志Microbiome上的一篇研究报告指出，酸奶中的益生菌可有效缓解狼疮病，文章中，研究人员发现，乳酸杆菌或能有效减缓狼疮病小鼠机体的疾病症状[2]；此前，来自奥塔哥大学的研究人员通过研究发现，一种名为鼠李糖乳杆菌HN001的益生菌或能够降低女性妊娠糖尿病的风险，同时还会降低个体的空腹血糖水平；文章中，研究者发现，安慰剂治疗组的女性有6.5%的患上了妊娠糖尿病，而益生菌治疗组中的女性中仅有2.1%患上了妊娠糖尿病，患者比例下降了68%，而且益生菌HN001所产生的的效应在老年女性和此前患有妊娠糖尿病的女性中表现尤为明显[3]。此外，2016年发表在Frontiers in Aging Neuroscience杂志上的一篇研究报告中，来自国外的研究人员发现，益生菌能够改善人类大脑的认知功能，研究者指出，在为期12周的研究中，每日单一剂量的乳酸菌和双歧杆菌或许能够明显改善在细微精神状态检查（MMSE）老年阿尔兹海默氏症患者的评分情况[4]。 介绍了这么多，结合此前大家所了解的信息，那么我们肯定会认为益生菌对机体健康肯定有益处，那么真的是这样吗？益生菌对机体健康真的没有负面影响吗？实际上，近些年来，随着科学家们深入的研究，他们发现益生菌或益生菌产品或许并不像我们想象中那么友好；2018年11月22日，发表在The New England Journal of Medicine上两篇重磅级文章中，来自美国和加拿大的科学家开展的两项大规模临床试验结果表明，在作为急性胃肠炎患儿的辅助治疗上，益生菌疗法或许完全无法改善患儿的疾病症状，这无疑给益生菌疗法画上了一个大大的问号。 在美国，每年有数百万儿童会罹患急性胃肠炎，而临床上使用益生菌疗法来治疗儿童的急性胃肠炎非常常见，而支持这种益生菌疗法的研究数据却非常有限；发表在NEJM杂志上的第一篇研究报告中[5]，来自美国辛辛那提儿童医院医疗中心研究人员对来自10家医院儿科急诊科3个月至4岁大的急性胃肠炎患儿进行了一项前瞻性、随机双盲试验，患儿接受为期5天，每天两次的鼠李糖乳杆菌GG（LGG）治疗，每次LGG的治疗剂量为10亿CFU（菌落形成单位），同时另外一组患儿利用安慰剂进行治疗，随后研究人员对患儿进行连续5天的随访，14天时随访以及1个月时再进行随访；研究人员利用Vesikari评分来指示患儿患中重度胃肠炎的严重性（招募入组14天内），得分范围为0-20分，得分越高表明病情越严重；患儿次要的结果包括腹泻和呕吐的持续时间及频率，以及日托缺勤的持续时间和家庭的传播率。

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发布时间: 2018-12-01

76. 辉瑞全球最畅销镇痛药Lyrica（普瑞巴林）独占期延长至2019年6月！

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美国制药巨头辉瑞（Pfizer）近日宣布，美国食品和药物管理局（FDA）已授予Lyrica（乐瑞卡，通用名：pregabalin，普瑞巴林）儿科独占权，这将使Lyrica在美国市场的独占期再延长6个月，由2018年12月30日延长至2019年6月30日。 与生物仿制药相比，化学仿制药对品牌药的冲击是灾难性的。因为一旦化学仿制药进入市场，品牌药销售将会呈现断崖式的下跌，在第一年销售额轻松损失至少50%。考虑到这一点，GlobalData预计，普瑞巴林仿制药上市后，Lyrica的销售额将从2018年的50亿美元下降至2024年的9.5亿美元。因此，此次独占期延长，将为辉瑞再提供6个月的时间大赚特赚。 目前，Lyrica在美国已被批准用于治疗：（1）成人纤维肌痛、糖尿病神经疼痛、脊髓损伤神经痛、带状疱疹后疼痛；（2）用于4岁及以上患者部分发作性癫痫。 FDA授予Lyrica儿科独占权的决定，基于来自Lyrica儿科癫痫项目的数据，该项目是辉瑞根据FDA对该公司的书面请求（Written Request，WR）所提交的，旨在评估Lyrica作为儿童癫痫患者部分发作性癫痫辅助治疗。这也是所要求的上市后研究。 根据《最佳儿童医药品法案（BPCA）》，FDA通过书面请求（WR）建议制药公司对自己的产品自愿开展儿科研究，制药公司如果提交了相应的研究结果，无论结果是否支持药物用于儿童，制药公司都可获得6个月的儿科独占权，该独占权适用于制药公司任何相同活性成分的药物。额外的市场独占权也被证明是制药公司开发儿童药的最大激励措施。 Lyrica由辉瑞销售，已上市剂型包括胶囊和口服溶液，每日服用2-3次，该药是全球最畅销的镇痛药，2017年销售额为51亿美元，其中美国市场销售额为34.6亿美元。在美国市场，Lyrica的专利保护截止日期为2018年12月30日。去年10月中旬，Lyrica CR（普瑞巴林缓释片剂）获得美国FDA批准，该药每日服用一次，用于缓解糖尿病性周围神经痛和带状疱疹后神经痛。Lyrica CR的开发，旨在为应对Lyrica仿制药竞争增加缓冲带。

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发布时间: 2018-12-01

77. CRISPR双胞胎:基因编辑时代的生物伦理

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CRISPR技术的发现将改变人类DNA的生物伦理学推向了前沿。这样做是对的。CRISPR是一个强大的工具，有可能改变我们基因核心的身份。有鉴于此，我们不仅要质疑CRISPR是如何工作的，还要质疑它应该如何使用，这一点至关重要。人类基因组应该被改变吗?如果应该，改变多少?我们如何减轻潜在的错误?“设计婴儿”可以接受吗?人类胚胎应该被编辑吗?随着CRISPR技术的发展，解决这些问题将有助于确保我们的基因安全。 第一个问题——我们是否应该改变人类dna——的答案无疑是肯定的。几乎可以肯定的是，治疗和预防医学的下一个突破将植根于基因编辑。CRISPR癌症治疗的早期试验已经开始。在不久的将来，彻底治愈ALS和囊性纤维化等遗传性疾病可能成为可能。 然而，并非所有CRISPR应用程序都是平等的。治愈危及生命的疾病显然是一个有价值的目标。但是创造所谓的“设计婴儿”——通过基因工程使婴儿变得更聪明或更漂亮——会直接导致道德困境。幸运的是，对转基因婴儿的恐惧很容易得到缓解。科学家目前无法控制构成一个独特个体的无数因素，无法有效地将这场争论搁置到可预见的未来。但在关于“设计婴儿”的讨论中，除了构建下一个“莫扎特”，还有另一个伦理方面:胚胎基因编辑。 改变人类胚胎是模糊的，因为它改变了种系——通过繁殖传递的DNA。任何错误或意想不到的后果都可能永久进入人类基因库。是的，如果做得正确，这种方法有一天可以从人群中消除严重的遗传疾病。但是医学上非关键的种系编辑的后果是什么呢? 去年年底，中国深圳南方科技大学的科学家何建奎博士宣布了一对转基因双胞胎女孩的出生，这个问题立即成为了新闻头条。到目前为止，还没有发表的、经过同行评审的研究支持这一论断，也没有确凿的证据证明这对双胞胎的存在。然而，如果这是真的，这将是第一例转基因人类。 ——文章发布于2019年2月9日

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发布时间: 2019-02-26

78. 凭借其冠状病毒快速试纸，该CRISPR初创公司希望帮助遏制大流行

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对冠状病毒传播以及疾病过程的不确定性和恐惧正在引起我们日常生活中的冲击波。一个简单的纸质测试可以提供基本问题的答案，并确定明智的前进方向。 在媒体上，在当地社区中，甚至在我们当选的领导人中，关于冠状病毒的威胁是否被过分夸大或低估了合理的辩论。但是，对于我们应该集体和个别地做的事情缺乏一致的指导，导致了不确定性和恐惧。市场低迷，要求员工在家工作，重大活动被无限期推迟。 所有这些不确定性和恐惧源自缺乏关于SARS-CoV-2病毒在我们社区中的传播和严重程度的数据。这种病毒在哪里集中，如何在人与人之间传播？症状的确切范围是什么，COVID-19疾病如何进展？我们无法回答这些基本问题，这反过来又使我们感到恐惧并为最坏的情况做准备。要回答这些问题，我们需要快速，廉价且可扩展地测试大量人群的SARS-CoV-2。 CRISPR救援 解决该诊断问题的一种可能的解决方案可能是以称为CRISPR的基因编辑分子工具的形式出现的。如果您还没有听说过CRISPR，那么它是一种基因工程工具，可让我们以极高的精度查找和替换DNA。结合自动化和计算领域的大规模进步，CRISPR有望成为合成生物学领域的真正变革者，影响从化学和材料到食品和健康的一切。 珍妮佛·杜娜（Jennifer Doudna） 加州大学伯克利分校教授Jennifer Doudna是CRISPR工具的发现者之一，该工具使世界各地的研究人员能够精确地发现和替换细胞中的DNA序列。她是猛mm象生物科学公司（Mammoth Biosciences）的联合创始人，该公司以这项技术为基础，开发了一种快速，廉价的冠状病毒检测方法以及其他产品。加州大学伯克利分校 CRISPR的精确度具有在样品中找到特定序列的超强能力，而且一家初创公司可以在30分钟内测试冠状病毒（整个过程包括样品制备大约需要4个小时）。 初创公司是猛mm象生物科学公司（Mammoth Biosciences），它是从CRISPR的发明者之一珍妮弗·杜德纳（Jennifer Doudna）的实验室中分离出来的。猛mm象一直在开发名为DETECTR的诊断系统，以使其成为测试疾病的强大平台。与UCSF的实验室医学教授Charles Chiu合作-冠状病毒的大脑信任中心，尤其是在湾区，猛trust象已经设计了一种使用CRISPR的快速检测诊断试剂盒的原型，以检测人类样品中的SARS-COV-2。 “在临床方面，我们现在需要的主要领域是提高对该病毒的诊断测试能力的能力，” Chiu在本周早些时候主持的冠状病毒市政厅中说。 “对我们而言，绝对能够快速准确地诊断出感染是防止进一步传播的一种绝对必要。” Mammoth和Chiu的实验室在两周前共同发表了有关其方法的白皮书，并在上周二的预印本中与人类样本的实际发现和结果一起发表了。他们在同行评审之前发布了数据，作为对大流行病快速反应的一部分。为了在研究实验室之外的诊断测试中使用，FDA首先需要批准诊断测试。 猛mm象的共同创始人兼首席执行官Trevor Martin说：“我们在原型开发中打破了陆地速度记录。”他谈到SARS-COV-2 DETECTR以及该团队如此快速开发系统的能力。他说。他告诉我DETECTR与目前的测试相比如何工作。 特雷弗·马丁 Trevor Martin博士猛mm象生物科学公司（Mammoth Biosciences）的联合创始人兼首席执行官说，他公司的CRISPR技术可以充当冠状病毒或任何其他疾病的“ Google搜索”，并且可以像家庭妊娠试验一样部署在纸质试纸上。 MAMMOTH BIOSCIENCES 我们今天如何测试冠状病毒：缓慢而马虎 当前许多诊断方法和资源缓慢，分布有限且成本高昂。美国CDC6 58创建了紧急使用授权（EUA）检测方法，以测试患者样品中SARS-CoV-2的成分。每个患者的分析方法最多需要4-6个小时才能完成。 最重要的是，筛查和诊断患者所需的必要周转时间超过24小时，因为这些样品需要运送到具有适当设备进行测试的实验室。总而言之，对于单个患者的样本，此过程可能需要2天到一周的时间。 CAS12：冠状病毒的“ Google搜索” 输入DETECTR和CRISPR蛋白CAS12。所需要的只是试剂，加热块，移液器和侧流条。无需昂贵的设备，也无需将产品发送到遥远的实验室。相反，DETECTR是一个简单的系统，仅需要医院或实验室中通常已经拥有的材料。正如Martin所解释的那样，它“尽可能地现货供应”。本地测试中心可以相对容易地将耗材发送给他们，因为它不需要笨拙的机器进行设置。马丁告诉我：“我们在每一步都考虑了供应和制造链。”尤其是这样，即使在基础设施很少的发展中国家，该系统也有可能在大流行情况下使用。 DETECTR方法的独特之处在于它很简单。患者提供鼻拭子或口腔拭子形式的样品，通过反应与初始等温扩增相结合将RNA转化为DNA，然后将CAS12与预先定义的SARS-COV-2指导序列混合，并读出反应在猛mm象的侧向流动条上。 CAS12蛋白在整个DNA样品中进行搜索，以寻找已编程的SARS-COV-2序列的存在。如果存在匹配，则CAS12与DNA结合并通过裂解报告分子而发出信号，从而导致条带发生颜色变化。 马丁告诉我：“如果您不需复杂的设备即可快速获得快速结果，那么我们已经证明了测定的概念”。 猛mm象所做的不只是证明CRISPR可以更便宜，更快速地诊断SARS-COV-2。他们证明，他们可以创建一个平台，以应对快速发展的周期（SARS不到两周）来解决新出现的疾病。 DETECTR将来可以带我们去哪里 赵博士讨论了如何改善当前平台。他描述了下一步是建立“开发多重测试的能力，该测试不仅可以测试冠状病毒，还可以同时测试其他呼吸道病毒和其他呼吸道病原体。”患者无需检查一种病毒，而可以检查自己是否患有SARS-CoV-2或另一条流感链。 查尔斯·邱 邱朝阳博士加州大学旧金山分校实验室医学系的一员一直在说许多人现在才意识到：对我们来说，要能够诊断出感染并预防冠状病毒的进一步传播，绝对必须进行测试。加州大学旧金山分校 NFX的执行合伙人兼该公司的投资者James Currier在博客文章中描述了该平台的潜力：“想象一下您在药房购买的那些快速妊娠测试中的一种，但是您不仅可以进行妊娠测试，还可以进行几乎所有的测试。应用于医疗保健，您可以检测到流感，性病，癌症，结核病，链球菌等的存在。” Currier说，您可以进一步缩小。 “在工业上，您可以测试石油，化学制品和塑料中的生物材料。在农业中，您将能够在运输之前或之后或在定价之前对肉，鱼和所有谷物筒仓进行筛选。您将可以在室温下，不到一个小时的时间内在现场完成所有这些操作，而无需任何特殊设备。” 可以进一步抽象此测试级别，以测量病毒，化学物质和材料的实时运动。柯里尔（Currier）认为，有一天消费者可以订购他们要测试的特定基因序列的试纸条，并在很短的时间内对该序列是否存在产生彩色响应。然后，他们可以将结果通过移动应用程序上传到云中，这将提供“实时洞察力，因为特定的菌株会在不同的地区传播，并更好地预测哪些菌株应纳入未来的流感预防针中。可以开发及时的预警系统来影响传染病的传播。” 马丁说，猛mm象正在创造的是“可以在任何地方部署的高质量分子测试”。目前尚不存在当前的分散诊断方法，显然，这种大流行现在已经可以看到它的效果。 加快生产流程 在冠状病毒市政厅会议上，Martin和Chiu明确表示SARS-COV-2 DETECTR是尚未准备好进行生产的概念证明。有什么瓶颈？在数周或数月内向消费者提供这些测试的方式是什么？ 马丁说：“希望合作伙伴能够证明每种组件的制造能力，从横向流条到试剂化学本身。”这是短期需求。从中长期来看，它将需要墨盒制造商，一次性化学系统以及具有数十万到数百万个单位的制造经验的公司。 基本上，科学家将必须学习如何使其技术可制造，制造商将必须学习如何以硅谷的速度进行创新。这是一项巨大的，协调一致的努力，但是我们需要有效地应对这一大流行，并且是下一个。

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发布时间: 2020-03-24

79. 欲望的微生物学:微生物的世界观-合生菌

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在2001年出版的《植物学的欲望:植物的世界观》一书中，作者迈克尔•波伦挑战了传统的以人类为中心的世界观，并鼓励读者从植物的角度来看待生命。是人类还是植物在发号施令?也许我们不是为了生存而控制植物，而是植物为了生存而控制我们。普兰强调了几种植物是如何满足人类的基本需求的。纵观历史，我们一直在有选择地培育不同的作物，以获得某些特性，并将它们传播到世界各地，似乎是为了我们的利益。这些农作物包括苹果(用于制造甜味)、郁金香(用于制造美感)、大麻(用于麻醉)等等。 同样，微生物也在与人类共同进化，在数百万年的时间里形成了一种共生关系。事实上，每个人都被数万亿的微生物所占据。我们吃的食物喂养了生活在我们肠道内的有益微生物，作为回报，它们战胜了病原微生物，产生了调节我们免疫系统的代谢物。此外，数千年来，微生物一直在帮助人类进行一种最古老的食品加工方法——发酵，即微生物将食物从一种形式转化为另一种形式。在20世纪后期，我们开始通过工业发酵——类似于酿造啤酒的过程——来改造微生物来生产药物，如胰岛素和其他成分。从那时起，我们就利用这项技术在农业、能源、食品和医疗保健行业进行大量应用。 今天，我们正在加速与这些可爱的小生物的合作。我们正在设计和发展它们，喂养和种植它们，保护和传播它们到世界各地。问题是，我们做这些工作是为了我们的利益还是为了他们的利益?也许发号施令的不是人类或植物，而是微生物。 改造和进化微生物 随着基因组测序和云计算等技术的成本在过去几年里呈指数级下降，科学家们一直在加大对微生物的研究，围绕微生物的功能及其与其他有机体的相互作用出现了一些新发现。工业界正利用这项研究进行各种商业应用，例如利用微生物作为小型工厂来生产不含动物的蛋白质、健康的农作物和药物。作为这一运动的一部分，三家初创公司——enEvolv (Cultivian portfolio company)、银杏生物工程公司(Ginkgo Bioworks)和Zymergen——总共筹集了超过15亿美元的风险资本，为其中的一些应用程序设计和进化微生物。利用新一代DNA测序和机器学习等工具，这些革新者极大地增加了有用微生物的数量和多样性，并且与以前的技术相比，大大减少了为我们的利益而将基于生物的产品商业化所需的时间和成本。 喂养和培养微生物 科技风险投资家马克•安德森(Marc Andreessen)在2011年发表的文章《软件正在吞噬世界》(Software is Eating the World)中，展示了软件公司是如何接管世界上一些最大的行业的。如今，随着微生物发酵成为蛋白质、药物和其他产品的关键生产过程，微生物似乎正在吞噬这个世界(有时确实如此)。 为了设计这些过程中的微生物，我们利用硅模型和计算机代码(0和1)来修改微生物的遗传代码(A、C、T和G)，从而设计出某些能滋养我们的菌株，在某种程度上，还能设计出其他能产生滋养它们的糖的菌株。根据一些估计，到2024年，益生菌(滋养我们的活微生物)和益生元(滋养它们的糖)市场预计将分别达到770亿美元和70亿美元。由于预期需求将不断增长，近年来微生物群落领域的风险投资出现了爆炸性增长。 几家初创公司正在利用微生物及其衍生产品进行商业应用。这些用例有助于证明存在于人类和微生物之间的共生关系。我们设计和进化微生物，然后喂养和培养它们;作为回报，他们生产的产品使我们受益。我们与微生物的关系也开启了新的价值主张，减少了我们对自然世界的依赖，比如需要收获动物来获取食物、药品和其他产品。例如，Geltor (Cultivian portfolio公司)是通过发酵生产无动物蛋白领域的新兴领导者。该公司最初的重点是胶原蛋白，历史上只能从动物皮肤、骨骼和结缔组织中提取。Geltor最近宣布了与GELITA的重大合作，将在2020年推出世界上第一个无动物胶原蛋白。 保护和传播微生物 就像Pollan在他2001年的书中所强调的各种各样的植物一样，人类一直在世界各地保护和传播微生物，表面上是为了满足我们的需要。最近，消费者对减少或消除食品供应链中的抗生素和杀虫剂的偏好开始改变农业。其结果是，对生物制品需求的增加和对生物制品的采用正在保护我们作物、牲畜和肠道中的有益微生物。事实上,像Eligo生物科学公司,叶形科学和一般益生菌工程微生物选择性地破坏致病微生物,同时保持有益微生物完整代替广谱抗生素消灭有益和致病微生物,有点像“我们会让你活着如果你做同样的为我们“交换条件。 此外，我们一直在世界各地传播有益微生物。当某些微生物在发达国家证明对人类有用时，盖茨基金会正在投资并与风险投资支持的初创公司合作，例如AgBiome(用于作物健康)和evolution BioSystems(用于婴儿营养)，以便在发展中国家部署这些微生物产品。

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发布时间: 2019-12-17

80. Senti Biosciences的首席执行官Tim Lu谈到细胞疗法面临的挑战 - 以及我们如何克服这些挑战

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具有讽刺意味的是，为了从人体中消除有毒的癌细胞，我们在大多数情况下转向另一组毒药：放射和化疗。多年来，患者和医生都乞求并预测我们退出所谓的癌症治疗石器时代。随着嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）疗法等替代疗法的出现，我们正在接近这样的未来。 CAR-T具有革命性，因为它实质上是“引导”患者的免疫系统 - 特别是T细胞 - 以更好地识别和靶向癌细胞。从患者体内取出细胞，在实验室中，通过病毒载体对细胞进行基因修饰，以表达癌细胞表达的抗原受体，然后再输入患者的血液。然而，该方法的最大问题之一是靶抗原也由非癌细胞表达。与化学疗法和放射疗法一样，目前的CAR-T疗法通常会杀死健康细胞和癌症细胞。 然而，没有理由放弃使用活细胞来靶向癌症。 Timti是Senti Biosciences的联合创始人兼首席执行官，Senti Biosciences是一家专注于下一代基因和细胞疗法的湾区公司，他认为活细胞是癌症治疗未来的重要组成部分。他认为合成生物学是解决细胞疗法面临的挑战并将其带到诊所的理想方式。 细胞疗法的生物学挑战 Lu看到了当今细胞疗法面临的两个挑战：生物学挑战（即让他们专门和安全地工作）和转化挑战（即让他们快速进入诊所）。细胞疗法不仅可以从靶向不同甚至更好的多种抗原中受益，而且可以将癌细胞与正常细胞区分开来，但它们目前无法靶向实体瘤，使其对大部分癌症无效。生物学前提很简单：实体肿瘤可以降低甚至完全消除抗癌免疫反应 - 这是对基于免疫细胞的治疗的重大打击。 如果要将细胞疗法送到诊所，它们也需要相对安全。因为这些疗法非常有效，所以对它们进行编程以便仅在需要时做出反应，能够减弱和控制它们的活动，或者能够在不再需要它们时关闭它们是应该内置的关键安全措施。任何基于细胞的治疗。 当然，要克服这些挑战并非易事，但Senti正在使用强大的合成生物学工具正面解决它们：基因回路。 基因回路：微调细胞疗法的关键 基因电路是精确的多组分生物构建体，它可以对活细胞进行编程以执行逻辑功能 - 就像电子电路一样。简而言之，工程基因电路检测并对输入作出反应，例如调节信号，然后产生指定的输出，例如蛋白质水平的变化。这使得活细胞仅在身体的特定位置或在经历某些疾病状态时活跃，而不是全身或组成性地保持活跃。 Senti Biosciences 图像来源：Senti Biosciences 那么这又如何转化为癌症的细胞疗法呢？例如，区分正常细胞和癌细胞的问题。 “通过合成基因回路，您实际上可以开始做识别两种不同抗原的事情，只有在那里才会触发[反应] - 目标抗原A表达细胞，而不是表达抗原A和B的正常细胞，例如”鲁。 “这种类型的逻辑开辟了广泛的目标组合，因为你可以开始将两个目标，三个目标放在一起，使你能够更加具体地区分癌细胞和正常癌细胞 - 增强治疗活性，同时尽量减少毒性“。 Lu补充道，与传统的基于抗体的疗法相比，活细胞中的基因回路增加了独特的优势。 “对于蛋白质，你可以做多种抗原靶向的类型非常有限，而对于细胞，你有很大的灵活性 - 而且它不一定是抗原。你可以制造识别单一抗原的细胞，并对来自肿瘤的微环境信号作出反应，“他说。这可以促进实体瘤的基于细胞的疗法，其中微环境充满免疫抑制信号。 靶向实体瘤的另一种方法是对细胞进行编程以产生不同的免疫调节剂，降低肿瘤抑制免疫系统的能力并确保强大的抗癌免疫应答。 Senti专注于如何以局部，受控的方式实现这一目标，通过构建基因电路，不仅可以产生所需的免疫调节剂组合，而且可以识别微环境成分，这些成分可以在需要时和需要时触发它们的响应。 ——文章发布于2019年4月2日

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发布时间: 2019-04-18

81. 2018全球创新1000强公司发布！8家中国医药公司上榜

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近日，普华永道筛选出了“全球创新1000强公司”。报告显示，从2018财年（2017年7月1日-2018年6月30日）的研发支出来看，2018年全球最具创新的1000家公司的研发支出总额达到7820亿美元，相比2017年增长了11.4%。 8家中国医药企业上榜 在此次发布的“全球创新1000强”榜单中，共有134家中国企业入围，合计研发支出达到600.8亿美元，增长34.4%，增幅领跑全球。不过在大健康领域，中国只有8家企业入围，累计研发投入14.25亿美元，仅占中国上榜企业的2.3%。恒瑞医药以2.7亿美元的研发支出位列中国药企TOP1，位居总榜单467名。从研发占比上看，创新药（生物科技）公司百济神州显然是最高的，并以2.69亿美元的总投入位居第二。中国生物制药、复星医药、科伦药业、石药集团这三家以制药工业为主的企业研发投入在5%~10%上下。此外，研发投入占比不足1%的上海医药和华润医药皆榜上有名。 145家医药&生物技术公司入围 2018全球创新药1000强公司中，医药&生物技术类公司共计145家。除了罗氏之外，研发投入超过100亿美元的药企还有强生和默沙东，其研发投入位居总榜单第九第十名。 45家医疗器械（服务）公司入围 医疗器械（健康服务领域）研发投入排在首位的是美敦力公司，雅培实验室以较小差距紧随其后。以下是入围的45家医疗器械（服务）企业。

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发布时间: 2018-12-01

82. 李传友研究组发现转录中介体调控干细胞不对称分裂和根形态建成的机理

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多细胞生物的器官发生和生长发育依赖于干细胞的不对称分裂。与动物干细胞类似，植物干细胞的不对称分裂和特性维持通常由少数几个核心转录因子控制。因此，核心转录因子如何与RNA聚合酶II通用转录机器“密切沟通”从而实现对靶标基因时空特异性表达的精确控制是发育生物学领域的一个重大问题。 　　 　　在模式植物拟南芥中，干细胞组织中心及其周围的干细胞共同构成了根尖干细胞微环境。其中的皮层/内皮层干细胞通过不对称分裂产生皮层和内皮层两层细胞，它们共同被称为根基本组织。已有的研究表明，核心转录因子SHORT ROOT (SHR)和SCARECROW (SCR)在皮层/内皮层干细胞的不对称分裂及根基本组织模式建成中起至关重要的作用。然而，人们尚不清楚SHR-SCR如何与通用转录机器密切沟通，从而精确控制靶标基因的时空特异性表达。 　　 　　中国科学院遗传与发育生物学研究所李传友研究组的研究表明，在进化上高度保守的转录中介体亚基MED31通过控制SHR-SCR介导的时空特异性转录输出而调控干细胞的不对称分裂。他们的研究发现，MED31与SCR直接相互作用而不与SHR直接互作。MED31、SCR和SHR通过形成动态三元复合体而控制靶标基因的时空特异性表达。MED31和SHR以浓度依赖的方式竞争结合SCR，从而调控MED31-SCR-SHR三元复合体的动态形成。高浓度的SHR干扰SCR结合MED31；当SHR处于合适浓度时，SCR可以结合MED31，从而连接RNA聚合酶II通用转录机器，启动下游靶基因转录。该研究成果表明，MED31和SCR的动态相互作用控制着SHR-SCR复合体的转录输出，进而决定了干细胞的不对称分裂。 　　这一突破性研究揭示了转录中介体在“沟通”转录因子和通用转录机器中的作用方式。该研究于2018年5月29日在PNAS杂志上线发表(DOI:10.1073/pnas.1800592115)。李传友研究组的博士研究生张潇月、周文焜和山东农业大学的陈谦教授是该论文的共同第一作者。该研究得到科技部重大科学研究计划项目和国家自然科学基金委项目的资助。

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发布时间: 2018-07-11

83. 布罗德研究所如何在几天内将一个临床处理实验室转变成一个大规模的COVID-19测试设施

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在2020年3月9日星期一，布罗德研究所的核心成员Deborah Hung与她在布莱根妇女医院(BWH)的同事、临床微生物实验室副主任兼医院分子病毒学诊断学主任Michael Mina进行了紧急交谈。作为布罗德研究所传染病和微生物组项目的联合主任，他是冠状病毒(covid19)大流行医学前线的一名主治传染病和BWH的重症监护医师。当天，该州疑似和确诊的covid19病例已增至41例，到第二天早上，这一数字将增加一倍多，达到92例，这促使州长查理·贝克(Charlie Baker)宣布该州进入紧急状态。第二天，世界卫生组织宣布冠状病毒爆发为全球大流行。 随着该州阳性病例数量的增加，Hung和其他医生对检测SARS-CoV-2病毒的途径有限越来越感到沮丧，这种病毒会导致covid19。在他们的谈话中，布罗德的副成员、哈佛大学公共卫生学院的流行病学助理教授Mina强调，洪迫切需要增加covid19的诊断检测能力。 Hung和Mina立刻想到了Broad的基因组学平台可以提供怎样的帮助。2013年，该平台启动了一项工作，为医疗和临床研究提供高质量、经过验证的临床测序，作为该平台大规模研究测序能力的补充。作为布罗德研究所(Broad Institute)的子公司，临床研究测序平台有限责任公司(CRSP)获得了美国病理学家学院(College of American Pathologists)的clia认证和认证，因此它可以将数据返回给医生用于诊断、患者护理和临床试验。预见到快速数据生成的临床需求的增长，CRSP将其设备设计为高度自动化。 Hung和Mina结合实际情况，意识到先进的设备及其受过clia培训的专业人员可能特别适合帮助满足更多COVID-19测试的迫切需要。 那天晚上，洪打电话给基因组平台的高级主管斯泰西·加布里尔(Stacey Gabriel)，询问该平台是否有设备和团队可以帮助加速马萨诸塞州的测试。 在接下来的两周内，基因组学平台与布罗德研究所的团队合作，迅速将这个通过clia认证的实验室转变为布罗德查尔斯街320号大楼内的一个高通量COVID-19测试设施。他们与州官员和当地医院合作，竞相提出解决方案，以帮助提高诊断检测的速度和规模。 虽然大多数广泛的员工转移到远程工作和伤口大多数实验室研究符合公共卫生建议,基因组平台关闭大部分标准生产工作和与广泛的设施,安全,健康和安全团队重新配置CRSP空间在一个周末。他们匆忙地建造新的隔离墙来隔离带有传染性样本的工作，为技术人员购买了新的防护装备，并建立了额外的防护、安全和清洁程序来保证团队成员的安全。 在Gabriel和Mina的领导下，CRSP的科学家们修改了CDC的测试方案，该方案是为实验室设计的，可以在低流量下进行人工操作，这样就可以在实验室的自动液体处理机器上运行。这将使该团队有能力每天处理2000个或更多的样本，增加新英格兰地区实验室的能力，并减少将结果从几天到几个小时的时间。基因组学平台的领导者还设计了一个复杂的人员配备计划，使检测能够全天候进行，并与当地医院和州机构的同事合作，以确保受保护数据在诊所之间的顺利和安全传输。 在与牙买加平原的国家公共卫生实验室进行了一系列的活动和合作之后，新的诊断中心已经开始处理病人样本，以检测是否存在SARS-CoV-2病毒。CRSP测试中心,现在一个国家参考实验室,是一个更大的努力的一部分,包括通过Baker-Polito政府COVID-19响应指挥中心,在该地区建立伙伴关系涵盖政府、学术界和私营部门快速增长的能力测试病人和支持公共卫生工作在持续COVID-19大流行。 加布里尔说:“来自四面八方的支持和志愿者为实现这一目标付出了巨大的努力。”“你真的会有这样一种感觉，那就是全世界都想在这个问题上走到一起，整个社区都表现得很出色。” 迅速开展COVID-19检测的努力涉及了Broad公司的基因组学、设施、环境卫生与安全、法律、采购和信息技术团队等等。“我们从广义上和CRSP实验室的人们那里得到了巨大的贡献。这个平台的研发、自动化和软件团队不知疲倦地工作着，有时甚至通宵工作，以经受住这次考验，”基因组学平台的研究所科学家、转化基因组学高级主任尼尔·列侬(Niall Lennon)说。“我们很幸运，多年前就投资建设了一个临床实验室。我们在监管和测试环境以及大规模操作复杂分子过程方面的经验，让我们能够迅速应对这场危机。” 机器人技术加速了标准协议 基因组学平台可能以其高通量基因组测序能力而闻名，但CDC的COVID-19检测方案并不分析SARS-CoV-2病毒的基因序列。它使用更简单的方法:从鼻拭子中提取少量病毒RNA，通过逆转录酶定量聚合酶链反应(RT-qPCR)扩增和定量，然后使用荧光染料检测，从而确定样本是否含有病毒。 Hung和Mina最初的直觉是对的，他们认为基因组学平台已经实现了自动化，可以加速RNA提取过程。但是CRSP的研究人员从未对病毒样本做过类似的尝试。尽管该团队每周处理数千份人类DNA和RNA样本，但他们还没有大规模使用病毒RNA，因为病毒RNA需要不同的试剂盒和处理方法。考虑到目前的健康危机，他们知道他们必须尽快学习这个新方案。 3月9日晚，Gabriel和Mina讨论了CDC协议的细节。到上午，Gabriel召集了一个由来自基因组平台的技术开发、自动化、监管和合规团队的同事组成的工作组，以及广泛的信息技术和采购团队，来探索他们是否可以扩大CDC的covid19协议，并在CRSP设施中运行它。 与此同时，在与Mina交谈后不到24小时，Hung就获得了布罗德研究所创始主任、总统的Eric Lander和研究所成员、CRSP的医学主任、布罗德研究所成员Heidi Rehm的支持。其他国家的领导人，包括阿维夫·雷格夫(Aviv Regev)，他是研究所的核心成员，也是细胞电路项目的联合主管，也对这个计划很感兴趣。 特别工作组在接下来的几天里研究了可能满足需求的测试和自动化协议。基因组学平台总经理希拉·道奇(Sheila Dodge)说:“这项测试的挑战在于，如何从病人的鼻腔拭子中提取出真正的病毒RNA物质进行测试。”“大多数实验室都是手工操作，这要花很多时间，但我们知道，我们的液体处理自动化将使我们能够非常迅速地扩展这项测试。” 到3月13日，星期五，研究小组已经修改了方案，使其在他们的机器人液体处理机器上运行，并开始在qPCR检测试剂盒附带的阳性和阴性对照上进行测试。他们还从布里格姆妇女医院收集的一些病人的样本中检测了RNA，包括一些使用CDC协议被确认为病毒阳性的病人和一些被检测为阴性的病人。这允许团队验证其流程是否有效。 一个安全的地方进行新的测试 这些最初的测试是成功的，但团队还需要修改实验室空间，以保证工作人员的安全。当病人的样本从诊所或国家实验室到达时，它们由一个含有液体的条形码试管组成，这种液体被称为传输介质，其中包含从病人的鼻拭子中脱落的病毒颗粒。机器人液体处理机器将一些传输介质从条形码管转移到一个96孔的测试板上，在这个测试板上进行自动的RNA提取过程。培养基转移步骤必须在生物安全柜中进行，生物安全柜通过通风将污染空气引入过滤系统，而RNA提取步骤则在实验室的通风柜中进行，以起到额外的密封作用。 由于这种病毒的传染性，研究小组想要把原本在开放实验室里的柜子和头罩放在单独的房间里。3月12日(周四)晚上，他们联系了布罗德的设施组。次日清晨，空间规划与设计总监汤姆·格里布尔(Tom Grimble)会见了道奇和基因组学平台的过程操作与开发总监温迪·布罗德(Wendy Brodeur)。三人开始制定一个计划，调整空气流动以确保安全，并建造临时墙，用胶带在地板上勾勒出新的结构。格里布尔给了他的团队3月20日完成新空间的最后期限，并动员了他的几名团队成员来协助。项目经理杰西·吉尔福伊(Jessie Guilfoy)安排将一个未使用的通风柜从布罗德的埃姆斯街75号大楼迅速搬到查尔斯街320号，这是一项艰巨但必要的任务，因为新的通风柜通常需要数月才能制造和交付。 3月13日星期五，布罗德的设施小组成员用胶带封住了一间拟议的隔离室，以便接收和处理患者样本，用于进行COVID-19检测。该项目已于3月18日(周三)竣工。信贷:温迪Brodeur。 整个周末，这个团队都是两班倒，并在3月18日完成了新的测试空间，比他们本来就很紧张的日程提前了。“这绝对不是一个正常的项目，但我们的团队已经习惯了在压力下快速工作，”吉尔福伊说。“每个参与这个项目的人都非常有动力和自豪。” 保护临床数据 Michael Mina继续以他在传染病诊断方面的经验为这项工作提供重要的临床专业知识。Mina与团队和CRSP的医疗主管Heidi Rehm和Steven Harrison密切合作。加布里尔说:“我们非常感谢史蒂文和海蒂与我们一起工作，学习了新的治疗方案和报告要求，让我们准备好返回经临床验证的结果。” 布罗德研究所与波士顿地区的医院和系统有现成的关系，可以方便地与它们进行交互，但CRSP团队必须进行定制，以便更安全地来回发送数据。布罗德研究所(Broad Institute)的软件工程师玛丽莎·费希尔(Marissa Fisher)牵头开发了一种基于云的工具，用于从医院收集患者信息，以便该平台能够跟踪和保护患者信息。 加布里尔和该团队与远大集团的首席信息安全官戴维•伯尼克(David Bernick)密切合作，研究如何在快速处理样本的同时处理敏感的患者数据。他们还聘请了William Hedglon来实现额外的监控功能，以验证数据只有在正确的时间被正确的人访问。William Hedglon是Broad的防御信息安全运营团队的负责人。“我们现有的系统是健壮和安全的，有了这个新的工作流程，我们遵循HIPAA的规定，在CLIA的指导方针下运行，”Hedglon说。 人员拼图 有了现成的工作协议和正在构建的新实验室空间，团队需要重新设计人员配备方法。任何时候都需要大约10个人来充实实验室。道奇公司指定了四个团队，他们将轮流工作，每天工作10小时，中间有3天休息，中间有3天休息。如果一个团队成员在远大集团之外感染了病毒，其他团队的成员就不需要进行自我隔离，因为他们与感染者没有任何互动。 Gabriel、Dodge和其他人最初担心他们没有足够的团队成员日夜不停地运行测试，所以他们在第一周就举行了一次远程会议来评估人们的兴趣。“我的第一个想法是，这是不可能的，”该平台研发团队的流程开发经理米歇尔·西皮乔(Michelle Cipicchio)说。道奇分享了一份电子表格，收集了愿意加入COVID团队的团队成员的名字，在会议期间，文件中填满了愿意处理病毒材料和愿意通宵工作的人的名字。她说:“这太让人难以承受了，我几乎要哭了，因为我以为工作人员会阻止我们完成任务。” Cipicchio家里有两个男孩，一个蹒跚学步的孩子和一个婴儿。在她了解到国家特别寻求与有能力执行高通量测试的组织合作后，这是一个简单的决定。“这对我的家庭和全州其他家庭一样重要，”Capicchio说，他对CRSP的安全预防措施和严格的员工保护计划印象深刻。“在这种状态下，以我们需要的能力进行测试，这对我们个人来说是有好处的。” 团队成员还必须通过clia认证，这意味着他们可以在临床实验室工作，其结果可以由临床医生返回给患者。最初的团队是由基因组学平台上的科学家组成的，他们已经获得了clia认证，还有许多来自其他国家的志愿者。列侬说:“基因组学平台的领导层被那些挺身而出提供帮助的人的无私回应所淹没。”平台负责人已经培训了数十名实验室工作人员进行测试，并准备培训更多人员。 他说:“我们目前处于非常困难和具有挑战性的环境中，但是帮助解决这场危机，尽我们的一份力量的机会对我们来说是一个非常特殊的机会。”“两周后，我们就准备好了。这是非常令人印象深刻的，我们真的为球队感到骄傲。” Scott Sassone和Namrata Sengupta报道。

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发布时间: 2020-03-31

84. 为什么碳回收可能是合成生物学的最高成就

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地球正在升温。 去年，37.1千兆吨的二氧化碳被释放到大气中。每秒产生240万磅（或110万公斤）。虽然二氧化碳的升温潜能远远超过甲烷和碳氟化合物衍生物等其他化合物，但排放的碳量仍然令人不安。 偶然，碳也是生物学的关键。将简单的碳分子（如二氧化碳）转化为多碳化合物是生命，新陈代谢和进化的核心。在工业中，排放的碳气也可用于生产化学产品，而不是来自化石燃料和精炼石油。 然而，碳固定并不容易，解决这个问题需要大量投资，密集的生物学研究和创新方法。例如，低大气浓度的温室气体使它们极难捕获和再循环。二氧化碳在大气中仅占大约百万分之405，甲烷占百万分之二。 尽管大气中温室气体浓度较低，但自养生物 - 如漂浮在世界海洋中的大片蓝藻 - 可以利用阳光有效地将二氧化碳转化为食物和氧气。然而，固定碳的天然代谢途径通常依赖于缓慢或低效的酶，如RuBisCO。此外，生物学家对即使是最简单的生物体的基因和相互作用的蛋白质网络也有不完全的理解，混淆了我们重新接触新陈代谢以增强碳固定的能力。 尽管存在这些障碍，但仍然不能持续依赖石化产品，迫切需要一种通往碳基产品的新途径。合成生物学在这里有所帮助。 带垃圾，带现金 许多公司已经开始通过重新布线微生物代谢来将温室气体转化为生物燃料和塑料。几乎在所有情况下，工厂或垃圾填埋场排放的“废物”气体都被用作碳源。 总部位于伊利诺伊州Skokie的LanzaTech将工厂排放的废弃一氧化碳转化为乙醇，很快将其他化学品转化为乙醇。 SynBioBeta的撰稿人EmiliaDíaz之前曾撰写有关LanzaTech快速增长和基因工程套件的文章。 LanzaTech已经在商业规模生产乙醇超过一年，在中国运营的气体发酵设施和加利福尼亚州，比利时，印度和南非正在建设的其他设施。他们每年将通过碳废物生产约7700万加仑的乙醇。 根据LanzaTech的首席科学官兼联合创始人Sean Simpson博士的说法，工程微生物特别适合碳转化，因为“化学方法需要非常固定比例的气流，因此[碳源]不仅必须非常固定，但也要确定对所需产品的选择性。“ 基本上，在生物学进入聚光灯之前，碳废物排放的不可预测性是一个问题。 “有了生物学，你就拥有了一种能够吸收高度可变入口气体的催化剂，这是你从生物质废物或工业过程产生的废物流中获得的......并且可以将可变气体转化为高产量的单一产品选择性，“辛普森说。 但工厂排放并不是合成生物学公司旨在获取利润的唯一可行的碳源。其他人正在从农场和垃圾填埋场吸收碳并用它来制造燃料或塑料。 几乎所有地球上的塑料都是用石油制成的，但总部位于加利福尼亚的Newlight Technologies公司旨在改变这一点。他们使用垃圾填埋场甲烷生产一种名为AirCarbon的塑料。该方法包括将甲烷与空气混合并将其转化为液体，然后将其加入微生物中。微生物产生的生物聚合物可以熔化以制造塑料产品，包括手机壳和椅子。 近年来，Newlight与包括宜家和维玛在内的大型塑料经销商合作，并宣布了快速扩大生产规模的计划。由于Newlight希望减少碳排放，同时提供更环保的塑料替代品，因此正在建设年产量达3亿和6亿磅的生产设施。 尽管人们对碳回收持续存在兴趣，但仍有许多障碍需要克服。工业界越来越多地建立学术伙伴关系，以追求冒险的想法，并开发出现成的碳回收解决方案。 学术界推动碳回收 为巩固学术关系，一些公司在财务上支持合成生物学的学术研究。 Ingenza和Sasol UK之前与Dundee大学的Frank Sargent教授合作开发了一种捕获和回收废二氧化碳的方法。发表在Current Biology上的合作结果表明，大肠杆菌可以将100％的气态CO2转化为甲酸，并使用一种叫做甲酸氢化酶或FHL的酶。 现在，Ingenza正在推动该项目的发展，旨在利用该技术捕获和回收发酵过程中的碳废物，同时生产化学品。 Ingenza已经成功地利用发酵，蛋白质工程和合成生物学来设计细胞，用于大规模生产抗生素和化学品以保护作物。 但要应对像全球碳排放这样巨大的挑战 - 并在减少它们方面做出真正的努力 - 学术界必须超越模式生物，如大肠杆菌，寻求答案。 伦敦帝国理工学院代谢工程小组组长Patrik Jones博士知道，天然碳固定过程存在严重的局限性，但他们相信合成生物学可以产生相当大的影响，并且可以更好地理解生物学。他的团队的目标是开发“可以增强人类活动可持续性的全新概念”。 通过研究和设计自养生物，特别是最初在淡水池中发现的蓝藻菌株，琼斯集团已经成功地从光合作用中生产出脂肪酸，醇，烷烃和烯烃。他们还“挖掘”了这种蓝细菌的基因组，以更好地了解其代谢网络。尽管做了这些努力，生物学并不容易揭示它的秘密，并且生物体并不总是适合遗传“重新布线”。 琼斯表示，“我们在扩大工程自养系统方面面临着重大挑战，但最近我觉得我们正在逐步集体，在解决一些关键挑战方面取得进展，例如污染和遗传稳定性。”琼斯还解释说为了改善碳固定以改善人类活动，科学家们首先要弄清楚如何提高碳固定的总体速度。 位于德国马尔堡郊区的另一个学术实验室旨在实现这一目标。 “从生物化学的角度来看，RuBisCO已发展到一定的最佳状态，但它不能再进一步发展，”马克斯普朗克陆地微生物研究所所长Tobias Erb教授说。 “RuBisCO可以修复二氧化碳，它可以很快，但会产生很多错误，或者它可以准确，但效果很慢，”Erb说。尽管RuBisCO在植物和许多光合生物中无处不在，但它作为一种酶有点令人失望。它经常“错误地”与氧气结合，而不是二氧化碳，这会降低其效率。 然而，Erb看到了自然界的潜力，并认为合成生物学可用于改善像RuBisCO这样的酶。 “我们希望从大自然中学习，然后运用知识开发解决方案，”Erb说，他的实验室以挖掘生物基因组和开发新酶以克服碳固定限制而闻名。 2016年，Erb的研究小组发表了第一个用于体外固定二氧化碳的全合成代谢途径。合成途径称为CETCH，由来自9种不同生物的17种不同酶组成，包括3种工程酶。值得注意的是，它比一些天然碳固定途径的效率提高了五倍，并且对氧气完全不敏感。 虽然将这种途径整合到活细胞中更具挑战性，但Erb认为，随着技术的进一步发展，合成碳固定途径有朝一日可能会在体内实施。 凭借自然界的灵感，合成生物学为碳回收提供解决方案。但是工作还有待完成，未来将建立在生物学的支柱上，而不是机会。 生物学理解是未来的支柱 随着科学家们探索分子世界以寻找巨大问题的答案，生物学仍然不愿意分享它的秘密。琼斯知道还有很多基础工作，合成生物学尚不清楚。 “总的来说，我们的主要限制是理解。生物学很复杂，虽然我们认为我们了解大多数基因在模式生物体中的作用，但这仍然让我们面临着理解他们共同贡献的网络的挑战，“他说。 然而，随着LanzaTech，Newlight和Ingenza等公司将碳回收规模扩大，Jones和Erb等学者在开发新的合成生物工具方面向前推进，碳排放量可能会大幅减少。 在许多方面，人类碳排放是地球有史以来面临的最大挑战。减少我们足迹的解决方案将是合成生物学的最高成就。 ——文章发布于2019年6月25日

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发布时间: 2019-07-01

85. 人类遗传学发展增进对疾病的认识

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人类遗传学的主要目标是确定影响生物医学特征的DNA序列变异，特别是那些与人类疾病的发作和发展有关的变异。 在过去的25年中，随着技术，基础基因组资源和分析工具的进步以及对大量基因型和表型数据的访问，实现这一目标的进展已发生了转变。遗传发现大大提高了我们对引起许多罕见和常见疾病的机制的理解，并推动了新的预防和治疗策略的发展。医学创新将越来越集中于提供针对个体遗传易感性模式的护理。 2020年1月8日，英国牛津大学Mark I. McCarthy团队在Nature 在线发表题为“A brief history of human disease genetics”的综述文章，该综述总结了人类疾病遗传学历史上的里程碑，并提供了一个机会来反思人类遗传学领域的经验教训。同时，该综述回顾了该领域面临的一些挑战和机遇，以及在未来十年内将推动人类遗传学应用的原理，以增进人们对健康和疾病的了解并最大程度地提高临床效益。 对于几乎所有人类疾病，个体易感性在一定程度上受遗传变异的影响。因此，表征序列变异与疾病易感性之间的关系提供了一种强大的工具，可用于识别疾病发病机理的基本过程并突出预防和治疗的新策略。 在过去的25年中，技术和分析方法的进步，通常是建立在大型测序项目的基础上，可以鉴定出许多罕见疾病的致病基因和变异体，并能够系统剖析常见多因素性状的遗传基础。应用这些知识来推动临床护理创新的势头越来越大，最明显的是通过精准医学的发展。基因组医学以前只限于一些特定的临床适应症，现在有望成为主流。 该综述总结了人类疾病遗传学历史上的里程碑，并提供了一个机会来反思人类遗传学领域的经验教训。该综述首先着眼于针对具有重大影响的稀有变体的遗传发现工作与那些寻求影响易患常见疾病的等位基因的长期划分。 该综述将描述这种划分方式，以及在孟德尔和人类遗传学的生物统计学观点之间百年历史的争论中所产生的回响，该划分方式如何掩盖了在人群中观察到的疾病风险等位基因的连续频谱（在频率和效应大小范围内），并概述大型生物库中的全基因组分析如何通过对基因型与表型关系的全面了解，来改变遗传研究。 该综述描述了遗传变异的功能后果如何将过去十年来遗传发现的洪流转变为机制的见解，以及这种知识日益成为临床护理进步的基础。最后，该综述回顾了该领域面临的一些挑战和机遇，以及在未来十年内将推动人类遗传学应用的原理，以增进人们对健康和疾病的了解并最大程度地提高临床效益。

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发布时间: 2020-07-06

86. 研究综述:2019年12月20日

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欢迎来到2019年12月20日的研究综述，这是Broad Institute的科学家及其合作者发表的近期研究的定期快照。 更好地预测肿瘤特异性抗原 由于肿瘤蛋白和免疫系统的HLA等位基因在患者中的多样性，因此预测癌症患者的肿瘤特异性抗原（以指导癌症疫苗开发和其他治疗工作）具有挑战性。 Siranush Sarkizova，Susan Klaeger，Karl Clauser，Derin Keskin，研究所科学家和蛋白质组学平台主任Steven Carr，癌症计划研究所成员Catherine Wu，研究所成员兼细胞电路计划联合主任Nir Hacohen和同事使用了机器学习方法从代表全球95种常见和稀有HLA类型的细胞系中分析了186,464种HLA相关肽。与先前的方法相比，生成的模型预测内源呈递的抗原至少增加50％，并鉴定出11种患者肿瘤细胞系中展示的抗原的75％以上。在《自然生物技术》和一则广泛的新闻故事中了解更多信息。 用于连续诱变的DNA编辑器 Chen Haiqi Chen，Schmidt研究员Fei Chen及其同事开发了一种能够在人类细胞中快速高效诱变的DNA编辑器。他们的系统称为TRACE，由与T7 RNA聚合酶融合的胞苷脱氨酶组成，并在插入的T7启动子下游连续诱导核苷酸多样化。研究小组表明，TRACE可以在至少2,000个碱基对长的大窗口内快速编辑，并使用他们的系统在MEK1抑制剂抗性筛选中鉴定功能相关的突变。研究人员说，TRACE可以扩展到使用其他碱基编辑酶和聚合酶。在《自然生物技术》中找到更多信息。 胰腺癌细胞的药物反应取决于它们的起始位置 证据开始表明，胰腺导管腺癌（PDAC）肿瘤细胞可能能够在两种临床上和转录上不同的身份之间转换，称为上皮（E）和准间质（QM）。为了了解治疗的意义，David Ting（MGH），准成员Daniel Haber及其同事研究了实验室模型和患者肿瘤中PDAC细胞的转录状态如何响应不同的治疗方法而改变。他们发现FOLFIRINOX联合疗法通常会使PDAC细胞变得更像QM，而细胞对维生素D的反应则取决于其最初的亚型。在PNAS中了解更多信息。 肥沃的土壤 基因缺陷可能是五分之一的不孕症“无法解释”的原因。由辛西娅·莫顿(Cynthia Morton)、艾米·麦克奎恩(Amy MacQueen)(卫斯理大学[Wesleyan])、弗兰克·图特尔曼(Frank Tuttelmann) (U. Munster)和萨曼塔·斯基里特(Samantha Schilit)(哈佛大学[Harvard])领导的一个研究小组在医学和人口遗传学项目中研究了无法解释的男性生育的案例，以寻找破坏生育中重要基因的染色体重排法。在一个病例中，一个平衡的相互易位导致了SYCP2基因在一个重排断点附近的失调，另外三个病例在SYCP2中存在移码变异。这项研究发表在《美国人类遗传学杂志》(American Journal of Human Genetics)上，揭示了染色体平衡重排导致男性不育的新原因。

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发布时间: 2019-12-26

87. 解读免疫系统：Cogen ImmuneMedicines首席执行官Jose-CarlosGutiérrez改变抗原疗法的范例

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在我们为几乎所有事情服用药物的时代 - 从轻微的头痛到危及生命的感染 - 我们很难相信，在我们的身体内存在困扰我们的疾病的“治疗方法”。当我们抵御感染和疾病的第一道防线 - 我们的免疫系统 - 让我们失望时，我们会付出代价 - 有时甚至是我们的生命。在我们的治疗方法中，我们经常将免疫系统排除在外。它已经让我们失望了，所以我们把它放在次要位置，并带来“大枪”，这将完成工作 - 抗生素，化学疗法，辐射。 这些治疗方法已经挽救了无数生命，但不是没有留下破坏的道路，从破坏的肠道微生物体到消失的免疫系统，甚至使普通感冒致命。世界各地的研究人员和临床医生一直致力于一个利用免疫系统而不是忽视免疫系统的医疗保健新时代 - 甚至更糟糕的是，它几乎无用。 我们的免疫系统很强大。它非常具体 - 你的身体充满了独特的免疫细胞，可以杀死“病态”细胞，如癌细胞。它还具有内存，可识别您上次在十年前暴露的传入病毒。这些强大的特征是基于抗原的疗法的基础，这些疗法已经显示出治疗从糖尿病到癌症的各种病症的希望 - 没有与更传统治疗形式相关的附带损害。 解读基于抗原的疗法的关键 免疫细胞特异性 - 使基于抗原的疗法如此有前景的特征 - 也是一项重大挑战。病态细胞在其表面显示称为抗原的蛋白质;被称为T细胞的免疫细胞识别具有独特受体（TCR）的抗原。对于一种抗原的一种受体，抗原-TCR配对的多样性数以百万计。总部位于剑桥的Cogen ImmuneMedicines（2017年由Flagship Pioneering创立）首席执行官Jose-CarlosGutiérrez将这些配对比作代码。拥有数十亿个独特的配对 - 我们每天都会接触到数以百万计的病毒和突变的人类细胞 - 解码所有可能的组合并非易事。但这是Cogen ImmuneMedicines为了将抗原疗法推向医学前沿而采取的措施。 传统的基于抗原的疗法依赖于肽-MHC四聚体的产生 - 感兴趣的抗原与T细胞识别外来细胞所必需的主要组织相容性复合物（MHC）分子的组合。四聚体是鉴定抗原特异性T细胞的有力工具。但是创造它们的过程是漫长而艰巨的：不仅复合物必须在细菌中表达然后被分离和重新折叠，而且这种方式一次只能制造一种复合物。 Cogen ImmuneMedicines的Cogen引擎 - 结合多种技术的平台 - 利用高通量，无细胞技术生产抗原-MHC四聚体。四聚体的所有组分都编码在微滴内部的单链cDNA上，其中蛋白质被表达和折叠。微流体能够同时生产数千个条形码复合物，产生具有前所未有多样性的抗原MHC文库。 但关键是破解代码的第三部分：功能。抗原-MHC文库用于询问肿瘤，淋巴结或血液中的T细胞，在那里它们不仅识别高亲和力抗原-TCR对，而且还识别T细胞 - 效应细胞的功能状态，激活细胞或记忆细胞。关键的是，这个过程可以在单个肿瘤内的多个细胞以及多个个体中相当快速地完成，从而鉴定与特定类型的癌症相关的关键抗原-TCR对。与现有的新抗原测序或基于洗脱的方法不同，Cogen Engine生成肿瘤中存在的所有抗原-TCR对的完整图谱。 “这三个代码，T细胞受体代码，抗原代码和功能代码，逐个细胞，能够独特地洞察免疫系统，”Gutiérrez说。 “如果我们[可以]弄清楚......针对特定疾病的抗原和T细胞受体的特定代码，并将它们作为药物给予，我们将能够概括出免疫系统如何治愈疾病。 21世纪的免疫医学是抗原和克隆型特异性，非常有选择性和非常特异性。“ 当然，最终目标是将抗原-TCR代码转化为可用于治疗癌症以及最终治疗其他疾病的药物。它可能看起来像天空中的馅饼 - 尽管经过几十年的努力，我们还没有找到治疗癌症或自身免疫疾病的方法 - 但根据Gutiérrez的说法，问题不在于治愈是否存在;它正在利用已经存在于我们自己身体内的治疗方法。 “我们的免疫系统每天治愈我们，使用多种抗原和多种克隆型T细胞做协调工作，这就是我们要做的事情。我们没有做任何新的事情，[治疗]已经存在，我们的工作就是揭示它们。治愈是我们应该追求的目标，“他说。 引领生态系统，充分利用精准免疫医学的力量 虽然Cogen ImmuneMedicines致力于成为抗原-TCR治疗的领导者，但Gutiérrez强调健康，协作的生态系统的力量。 Cogen团队专注于开发强大的技术来解码与疾病相关的抗原-TCR功能代码，同时与学术医疗中心和医生科学家建立了合作伙伴关系，他们最终将在纵向临床试验中使用Cogen Engine来推动药物开发。 Cogen ImmuneMedicines还为教授提供居住计划，让他们每周一天加入团队，了解他们的技术，了解他们的行动，并分享他们的见解。古铁雷斯表示，人们越来越认识到需要加入他所谓的“合作项目，以发现已经存在的药物”。 “最终免疫医学将[打开]许多其他疾病的大门。 Cogen希望引领潮流，但这将是一项合作努力，不仅仅涉及Cogen，还涉及学术界和工业界的许多其他人，“他说。 而且，合作中最关键的部分是我们一直与我们共同拥有的 - 免疫系统。我们现在拥有开始释放其全部潜力的工具 - 是时候将免疫系统带回医学的最前沿。 10月1日至3日在旧金山加入我们，了解合成生物学如何破坏医学。注册参加SynBioBeta 2019：全球合成生物学峰会。

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发布时间: 2019-04-25

88. 研究眼睛部分丢失的重要基因可能成为癌症的靶点

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在细胞内执行关键但普通任务的基因——例如产生能量或消除废物——传统上并不被认为是癌症治疗的主要目标。麻省理工学院布罗德研究所(Broad Institute of MIT)、哈佛大学(Harvard)和达纳-法伯癌症研究所(Dana-Farber Cancer Institute)的凯特琳•尼科尔斯(Caitlin Nichols)、布伦顿•保拉拉(Brenton Paolella)以及副研究员拉明•贝鲁金(Rameen Beroukhim)领导的一项新研究表明，他们应该这样做。 这项研究发表在《自然通讯,在一定程度上依赖于数据从癌症细胞系的百科全书,癌症项目的依赖关系图,癌症基因组图谱(或者,TCGA),和外显子组聚合财团(现在gnomAD)数据库,其中,识别出了1200多个“基本基因”可以作为未来的治疗目标。癌症基因的功能失调会导致细胞生长失控，与癌症基因不同，必需基因是正常基因，负责细胞生命的基本活动。因为癌细胞通常只有这些基因的一个拷贝，而正常细胞有两个，针对单个拷贝的药物可能对癌细胞是致命的，同时让正常细胞完全发挥功能。 在上面的视频演示中，Nichols描述了一项研究，该研究发现了可以利用这种脆弱性的基因。她表示，一种仅针对这一弱点的药物，每年就能使美国1.8万多名癌症患者受益。 改编自Dana-Farber癌症研究所发表的一篇新闻报道。

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发布时间: 2020-06-01

89. 中国百万人群基因大数据研究迈出第一步

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南方人的免疫力更强；通过基因数据可以推断个人的身高；基因检测能间接推断其易感阿兹海默的几率……由中国科学家主导，历时两年，对14余万中国人的无创产前基因检测数据研究取得重大成果，该成果发表在最新一期的国际顶级学术期刊《细胞》中，首次揭示了中国人群基因遗传特征。 基因是生命的密码，国家级人群基因组学研究以及对遗传资源的保护与应用是精准医学的基础，直接影响到一个国家在生物医学领域的核心竞争力。大规模人群基因组学的研究，可以发现与疾病（或表型性状）显著相关甚至是起决定性作用的遗传变异。为此，在基因测序和无创产前基因检测上深耕多年，并且成功运营我国首个国家基因库的深圳华大基因在2016年正式发起“百万人群基因大数据研究”项目，希望促进遗传学研究与精准医学事业的发展。此次发表在《细胞》上的正是其第一期成果。 虽然我国人口众多，历史悠久，但长久以来，由于实验研究抽样不充分，导致我们对自身的遗传特征认识不多。在本次研究中，华大的研究小组成功构建了包含904万个多态性位点在内的中国人基因频率数据库。

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发布时间: 2018-10-12

90. 研究综述:心脏病风险，基因治疗，糖尿病，等等

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欢迎来到2019年11月15日的研究综述，这是布罗德研究所的科学家和他们的合作者发表的最新研究的一个重复快照。 减少患心脏病的风险 常见的与年龄有关的血液疾病，如CHIP，会增加患心脏病的风险。在工作他们呈现在2019年的美国心脏协会会议上,准会员Pradeep Natarajan,相关科学家亚历克斯·比克和博士后学者詹姆斯Pirruccello在医疗和群体遗传学分析项目超过35000英国生物库和证实,外显子芯片提出了未来心血管事件的风险,如心脏病发作或中风。携带能抑制IL-6炎症信号的基因变体的大型芯片克隆体的人不受这种风险增加的影响，这表明针对炎症可能是降低这些患者心脏病风险的新途径。阅读更多的流通和广泛的新闻故事。 预防所有 2型糖尿病(T2D)与冠状动脉疾病(CAD)的高风险相关。测试是否患者在不同CAD同样得益于T2D遗传风险的预防干预措施,例如,锻炼,改善饮食,或二甲双胍,新陈代谢领导的研究小组计划的主任和研究所成员何塞Florez乔迪美利奴和博士后学者建立了CAD多基因风险评分和测试与糖尿病的预防战略一年期(crf)代谢疾病危险因素的变化,如肥胖和高血压,2658人参加了糖尿病预防计划。在《糖尿病》(付费墙后的文章)中，他们报告说，糖尿病预防措施改善了CRFs，而不考虑CAD的遗传风险。 为什么AAV要穿过血脑屏障? 腺相关病毒(Adeno-associated virus, AAVs)是基因治疗的首选载体，但开发能够跨越血脑屏障的AAVs一直是个挑战。研究科学家秦黄，媒介工程主任本·德弗曼和斯坦利精神病学研究中心的其他人，包括Hail团队的成员，研究了一种叫做AAV- php的AAV变体。eB可以有效地将基因传递到小鼠大脑。为了找出病毒是如何做到这一点的，研究小组在老鼠身上寻找与病毒跨越血脑屏障能力相关的基因变异。他们在LY6A受体中发现了一种被称为AAV-PHP的变体。B族病毒结合，使它们进入小鼠大脑。你可以在《公共科学图书馆·综合》上看到这项研究，也可以在Instagram上看到更多这篇文章的图片。 理解线粒体电路 线粒体功能障碍与一系列人类疾病有关，从罕见的新陈代谢错误到衰老过程。但是，了解基因变异如何预防或促进这些不同的病理是一个挑战。为了识别相关的基因和细胞通路，一个由研究科学家Tsz-Leung To领导的团队，代谢项目的联合主管和研究所成员Vamsi Mootha，和同事进行了全基因组的CRISPR筛选，创建了一个概要，描述了不同化学诱导的线粒体功能障碍模型的遗传修饰。在他们的研究结果中，该团队强调了一个惊人的发现，即某些形式的线粒体功能障碍最好通过对细胞器的“第二位点”抑制来缓解。更多信息请查看他们的手机报。 下降的道具 脂滴(LDs)储存脂质用于制造细胞膜和代谢能量，但目前还不清楚它们是如何形成的。副领导的研究小组成员罗伯特Farese和托拜厄斯·沃尔特,及Jeeyun涌(HMS /人员)发现一个复杂的脂质滴组装因子1与seipin交互,内质网(ER)的蛋白质,蛋白质是核心机械驱动摩门教的形成,决定了它们形成的。这项研究发表在《发育细胞》杂志上，可能会对常见的代谢疾病和工业应用产生影响，比如生物燃料的生产。

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发布时间: 2019-11-18

91. 研究为脊索瘤(一种罕见的骨癌)的新疗法带来了希望

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一项发表在《自然医学》(Nature Medicine)杂志上的研究表明，几个研究中心的科学家与一个致力于研究一种罕见癌症的非营利组织结成的伙伴关系正开始结出果实。该研究结合了细胞系和动物模型中的遗传和小分子实验，揭示了一种潜在的分子治疗脊索瘤的方法，脊索瘤是脊柱、骶骨和颅底的肿瘤家族，其治疗方法间接干扰了这些肿瘤的遗传缺陷。 每年，每百万人中就有一人患有脊索瘤。这些癌症被认为是由脊索遗留下来的细胞引起的，脊索是胚胎中充当新生脊柱的组织杆。脊索瘤患者通常接受手术和放疗，但肿瘤往往在治疗后复发。 脊索瘤和脊索细胞有一个共同的特点:转录因子brachyury的高表达。短索细胞主要在胚胎细胞中活跃，这表明脊索瘤可能是由于该因子在成年细胞中持续存在或在其应该保持沉默时重新激活而形成的。 然而，由于缺乏对脊索瘤遗传学的系统知识，科学家们不能确定近节棘突龙在生物学上的真正重要性。我们需要的是一份完整的脊索瘤基因依赖性的清单——肿瘤生存所需的基因，这些基因代表了能够提供对癌症生物学和易于控制的治疗靶点更深入了解的弱点。 填补这一空白的是布罗德研究所(Broad Institute)、贝勒医学院(Baylor College of Medicine)、达纳-法伯癌症研究所(Dana-Farber Cancer Institute)、马萨诸塞州总医院(Massachusetts General Hospital)和脊索瘤基金会(Chordoma Foundation)之间关系的核心。脊索瘤基金会是一家非营利组织，致力于加速脊索瘤新疗法的开发。2015年，该基金会与该研究的通讯作者——布罗德核心研究所成员斯图尔特·施赖伯、布罗德研究科学家塔纳兹·沙里夫尼亚、贝勒的查尔斯·林、布罗德校友乔安妮·科茨(现就职于Jnana Therapeutics)——以及他们的合作者合作，系统地探索脊索瘤的生物学，揭示新的治疗可能性。 Sharifnia在Schreiber实验室和布罗德的化学生物学和治疗科学项目工作，他说:“这项工作需要跨领域的专业知识:遗传学、化学、表观遗传学和脊索瘤生物学。”“我们很幸运地在这些领域都有合作伙伴，共同为这项研究做出贡献。” 探测的缺点 研究小组从一系列基因组级别的基于crispr的敲除筛选开始，测试敲除18500多个基因是如何单独影响两个脊索瘤细胞系的。有趣的是，数据显示脊索瘤的最高遗传依赖是T:编码短链的基因。 同时，研究小组在脊索瘤细胞中筛选了近460种小分子化合物，寻找关于肿瘤生物学的更多线索。在他们的研究中，一些最有效的化合物干扰了一组转录周期蛋白依赖性激酶(CDKs)——一种帮助调控基因转录的酶——称为CDK7, CDK9，CDK12,CDK13。支持这些发现的是，其中三种酶的基因在脊索瘤的基因依赖性列表中也很高。 四种突出的CDK酶在调节基因活性方面发挥着积极作用，并倾向于聚集在超增强子上和周围:大型、密集的非编码基因调控DNA簇，影响基因表达的整个程序。当研究小组绘制脊索瘤的调控基因组图谱时，他们确实发现了一种与短臂鱼自身基因T重叠的超级增强子。 Sharifnia说:“发现与t相关的超级增强因子是令人兴奋的，因为它揭示了脊索瘤细胞如何调节近端生长的潜在机制。”“这也让我们知道了如何将近端棘作为治疗目标。” 走间接路线 像brachyury这样的转录因子是非常难以直接对抗的。然而，脊索瘤对短链细胞和转录CDK酶的依赖，以及它们围绕这一关键的超级增强子的聚合，提出了一个诱人的问题:转录CDK靶向药物(其中一些已经在临床试验中)能否通过阻止细胞产生短链细胞来治疗脊索瘤? 细胞系和动物模型试验表明，通过一种名为THZ1的化合物(它阻断CDKs 7、12和13)，脊索瘤小鼠的肿瘤明显缩小，答案是肯定的。这些发现，如果在其他研究中得到证实，表明THZ1或类似的药物可能是治疗脊索瘤患者的有价值的选择。 “我们的研究为脊索瘤的生物学和弱点提供了第一个全面的观点，”Schreiber说。“这些发现，再加上化学生物学的进步，提供了探针化合物，我们认为这可能是治疗脊索瘤的有力一步，可以造福于患者，尤其是那些处于晚期疾病的患者。” 患者带路 Sharifnia指出脊索瘤患者在研究的各个阶段的深度和热情参与是团队成功的关键因素。 “这项研究是可能的，因为脊索瘤患者和他们的家人不仅支持这项工作，而且在我们所采取的科学方向上也有发言权，我们都希望这个方向能够导致快速的临床转化，”她解释说。“他们参加了我们的科学会议，并和我们一起在野外度过了一段时间。他们的参与告诉我们，在研究一种罕见的癌症时，科学家和患者是很好的盟友。 脊索瘤患者、脊索瘤基金会(chordoma Foundation)主任、《自然医学》(Nature Medicine)杂志论文的作者乔希·索莫(Josh Sommer)说，“这些结果不仅有力地证实了短臂畸形是脊索瘤的致命弱点，而且揭示了一种有希望的方法，可以用临床已有的药物来治疗它。”“这是一个让人充满希望的真正原因，也是每个为这个项目做出贡献的人的胜利。” 脊索瘤基金会、国家癌症研究所、英国癌症研究所和其他机构为这项研究提供了支持。Stuart Schreiber是霍华德休斯医学研究所的研究员。

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发布时间: 2019-02-22

92. 化学之谜揭晓:研究人员发现了分子不寻常的细胞杀伤机制

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2015年，杰克•伊顿(Jake Eaton)加入麻省理工学院(MIT)布罗德研究所(Broad Institute of MIT)和哈佛大学(Harvard)斯图尔特•施赖伯(Stuart Schreiber)的实验室后不久，这位博士后研究员就对同事们正在辩论的一些疯狂理论产生了兴趣。这些理论集中在一种被称为ML210的奇怪小分子上，它可以通过启动一种叫做铁作用的细胞过程来杀死细胞。Schreiber实验室的博士后Vasanthi Viswanathan发现，诱导上铁作用可以杀死一些耐药癌细胞。Eaton、Viswanathan和Schreiber认为，理解ML210如何触发这一过程，可以为如何开发治疗对现有疗法产生耐药性的癌症的药物，或在一开始就预防耐药性打开秘密。 伊顿和他的同事们知道，ML210通过抑制GPX4(一种保护细胞免受氧化应激的蛋白质)来诱导铁中毒。他们推测这是通过与蛋白质形成一种特殊的化学连接，称为共价键来实现的。问题是，ML210的化学结构没有明显的方式来形成共价键，这导致持怀疑态度的科学家对它如何能够与GPX4结合产生了一些牵强的猜测。 “我们想知道，‘它是否以一种不同的方式绑定GPX4 ?它是作用在GPX4通路的其他节点上，还是在做一些全新的事情?”,”伊顿说。“这是一个真正的化学之谜。” 现在，经过多年的研究，布罗德研究所的科学家们与拜耳公司的科学家们合作，已经解决了这个化学难题。在《自然化学生物学》的一项研究中，他们发现ML210在细胞内转变成一个新分子，这个新分子又转变成第三个分子，然后与GPX4共价结合。他们揭示的机制是极其不寻常的，并证明了一种未被认可的方式，即像ML210这样的“前药物”可以转化为分子，使其能够与细胞内的靶蛋白共价结合。 在这项研究中，科学家们描述了一组新的化合物，他们可以利用这些化合物来进一步了解细胞是如何进行上铁作用的。上铁作用是10年前才发现的一个过程。此外，这些分子是开发化合物的起点，这些化合物不仅可以在培养皿中抑制GPX4并杀死耐药癌细胞，还可能用于动物模型甚至病人。 “我记得我说过，‘恐怕我要把这个ML210的秘密带进坟墓’，”合著者施赖伯说。施赖伯是布罗德研究所的联合创始人和核心成员，也是哈佛大学化学和化学生物学系的莫里斯·勒布教授。就像剥洋葱的许多层一样，杰克一步一步地揭示了细胞赋予ML210的迷人的化学反应序列，这在有机化学中几乎没有先例。这是杰克出色的分子侦查工作。” 绑定之谜 近10年前，曾在施赖伯实验室学习的现为哥伦比亚大学教授的布伦特•斯托克韦尔首次正式描述了上铁血症。在上铁作用中，细胞膜上的脂质分子被氧化，导致一种叫做脂质过氧化物的有毒分子积聚，最终杀死细胞。GPX4通过将脂质过氧化物转化为无毒化合物来保护细胞免受这种死亡。 维斯瓦纳坦是从斯托克韦尔实验室移植到施赖伯实验室的，他推断一种能破坏GPX4的分子可能会成为一种新型抗癌药物的灵感来源。然而，GPX4是一个具有挑战性的目标，因为它平坦、无特征的化学结构没有明显的药物结合部位。 2010年,一个小分子发现努力叫做分子图书馆调查生产中心网络,广泛的研究所的部分,发现了一些化合物结合GPX4和诱导ferroptosis——其中两个属于一个类的分子称为氯乙酰氨,共价结合GPX4。但这些化合物不适合用于药物开发或动物研究，因为它们具有高度的活性，会破坏许多其他蛋白质，导致意想不到的副作用。它们也不太可能在体内停留足够长的时间来结合和阻止GPX4。 2010年筛选的第三种化合物是ML210，这是一种“离群化合物”，在化学性质上与氯乙酰氨基化合物不同。Eaton和Viswanathan研究了来自癌症治疗反应门户网站的ML210数据，该网站是由Broad的研究人员开发的数据库，部分由国家癌症研究所(National Cancer Institute)赞助。从数据上看，ML210通过与GPX4形成共价键，与氯乙酰氨基类似。令研究人员感到困惑的是，ML210不包含“共价弹头”，这是一种关键的化学结构，可以让它以这种方式与GPX4配对。 前所未有的机器 为了探究ML210是如何抑制GPX4的，该团队需要更好的方法来在实验室中研究GPX4。他们与拜耳的同事开发了一种系统，可以在哺乳动物细胞中过度表达GPX4蛋白，并制作了一些实验来研究分子与GPX4之间的相互作用。 伊顿说:“这种特殊的产学研合作的一大好处就是克服了我们在这项研究中遇到的一些问题。”“我不认为我们凭一己之力就能克服这些挑战。” 分析证实，ML210实际上是通过共价结合抑制GPX4的，而且其抑制作用比两种氯乙酰氨基化合物要精确得多。 这一暗示导致伊顿进一步的化学探测工作，揭示了ML210在细胞中经历了一些不寻常的化学转变，以获得结合和抑制GPX4的能力。ML210首先被转化成一个化合物，该团队将其命名为JKE-1674。细胞将这种化合物转化成另一种不同寻常的分子JKE-1777，这种分子能够与GPX4共价结合。 尽管JKE-1777在细胞外是不稳定的，但该团队合成的JKE-1674和相关化合物对GPX4是稳定的和选择性的，比ML210更适合用于动物模型，甚至病人。 前所未有的机器 在《美国化学学会杂志》的一篇相关论文中，研究人员描述了另一组化合物diacylfuroxans，它也能共价抑制GPX4。虽然这些化合物的选择性不如ML210或JKE-1674，也不太可能有治疗作用，但这项联合研究帮助科学家理解了ML210研究中的新发现。 “这些化合物是化学生物学历史上前所未有的分子机器，因为它们具有不同寻常的多层化学特征，而这些特征是它们的特性的基础，”Schreiber实验室的博士后助理Vasanthi Viswanathan说。 还有更多的工作要做，以确定是什么细胞过程引导ML210转化为其活性形式，以及这些分子是否可以用于动物模型，甚至用于人类作为治疗化合物。 如果这些分子或它们的变体被证明是有希望的新疗法，它们可能会产生一种新的药物，有一天可以帮助对抗耐药肿瘤。

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发布时间: 2020-04-07

93. 与五家使用AI工程生物学的合成生物学公司会面

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电视和广播称“人工智能即将来临”，它将接替您的工作并在国际象棋上击败您。 但是，人工智能已经来临了，它可以在国际象棋上击败您，这是世界上最好的。在2012年，Google还使用它来识别YouTube视频中的猫。今天，这就是特斯拉拥有Autopilot，Netflix和Spotify似乎“读懂你的思想”的原因。现在，人工智能正在改变合成生物学的领域以及我们如何设计生物学。它可以帮助工程师设计出新的方法来设计基因回路，并且通过已获得的巨额投资（过去10年中的12.3亿美元）及其正在破坏的市场，它可能对人类的未来产生重大影响。 人工智能的概念相对简单，它是具有推理，学习和决策行为的机器编程。一些AI算法（只是计算机遵循的一组规则）在这些任务上非常出色，以至于可以轻易胜过人类专家。 我们听到的关于人工智能的大多数信息都涉及机器学习，这是AI算法的子类，可以从数据中推断出模式，然后使用该分析进行预测。这些算法收集的数据越多，其预测就越准确。深度学习是机器学习的一个更强大的子类别，其中大量称为神经网络（受大脑结构启发）的计算层协同工作以增加处理深度，从而促进诸如高级面部识别（包括iPhone上的FaceID）之类的技术）。 [有关人工智能及其各个子类别的更详细说明，请查看本文及其流程图。] 无论AI的类型或用途如何，我们都处于计算革命之中，它将其卷须扩展到“计算机世界”之外。很快，AI将影响您服用的药物，燃烧的燃料，甚至是您用来洗衣服的洗涤剂。 特别是生物学，是人工智能最有希望的受益者之一。从调查导致肥胖的遗传突变到检查癌细胞的病理样本，生物学产生的数据非常复杂，令人费解。但是，这些数据集中包含的信息通常提供有价值的见解，可用于改善我们的健康状况。 在合成生物学领域，工程师寻求“重新连接”活生物体并为其编程以新功能，许多科学家正在利用AI设计更有效的实验，分析其数据并使用其来创建突破性的疗法。这是五家将机器学习与合成生物学相结合的公司，为更好的科学和更好的工程铺平了道路。 Riffyn催化干净的数据收集和分析 （加州奥克兰，成立于2014年，已筹集了2490万美元） 机器学习算法必须从大量数据开始-但是，在生物学上，要生成好的数据非常困难，因为实验耗时，繁琐且难以复制。幸运的是，有一家公司正在通过简化科学家的工作来解决这一瓶颈。 Riffyn基于云的软件平台可帮助研究人员标准化，定义和执行实验，并简化数据分析，这使研究人员能够专注于进行实际的科学研究，并使使用机器学习算法从他们的实验中获得更深刻的见识成为日常现实。 使用此平台，可以更有效地进行实验，从而导致成本大幅下降，生产率和质量得到改善，并且准备使用复杂的机器学习技术进一步分析数据。这意味着公司可以使用这项技术来开发用于癌症治疗的新蛋白质，并且他们可以比以前更快，更好地做到这一点。里芬（Riffyn）已经与15家全球生物技术和生物制药公司中的8家进行了合作-他们成立于五年前。 Microsoft Research Station B：汇集编程生物学的难题 （英国剑桥，于2019年正式启动） 合成生物学世界中有许多活动的部分，这使得尽可能简化和整合操作变得困难而至关重要。在过去的十年中，Microsoft Research的计算生物学部门B站一直在开发生物学的机器学习模型，以解决此问题并加快从医学到建筑的各个领域的研究。 它的努力也以各种新的伙伴关系的形式获得了回报。借助Synthace，它正在开发用于自动化和加速实验室实验的软件。 B站还与普林斯顿大学合作，通过利用基于机器学习的方法从生物生长不同阶段拍摄的图像中提取图案，研究生物膜背后的机制（与细菌菌落如何产生抗生素抗性有关）。 B站还与牛津生物医学公司合作，该公司利用这些机器学习功能来改善针对白血病和淋巴瘤的有前途的基因疗法。这也许是合成生物学影响最大的领域之一：设计与多种疾病作斗争的疗法。 Atomwise：深度学习解码结构蛋白设计的黑匣子 （总部位于美国加利福尼亚州旧金山，成立于2012年，已筹集了5100万美元） Atomwise正在通过其称为AtomNet的深度学习平台来应对药物开发，该平台可以快速对分子结构进行建模。它可以准确地分析小分子内的化学相互作用，从而预测针对埃博拉病毒至多发性硬化症等疾病的功效。通过利用有关原子结构的数据，Atomwise设计了新颖的疗法，否则将几乎不可能开发。 他们与包括Charles River Laboratories，默克，多伦多大学和杜克大学医学院在内的机构建立了众多学术和公司合作伙伴关系，这些机构正在提供许多现实世界的应用程序和机会来推动这项研究的发展。他们最近还宣布了与江苏汉寿药业集团的高达$ 1.5B的合作，该公司是今年最大的生物制药IPO之一。 尽管Atomwise的分子设计方法功能强大且可以有效抵抗多种疾病，但还没有一种完美的方法来进行计算发现。那就是Arzeda进来的地方。 Arzeda：使用从头深度学习重写蛋白质设计规则 （华盛顿州西雅图市，成立于2008年，已筹集了1520万美元） Arzeda是一家来自华盛顿大学贝克实验室的公司，利用其蛋白质设计平台（当然植根于机器学习算法）来对蛋白质进行工程改造，从工业酶到农作物及其微生物群落。 Arzeda完全从零开始（或从头开始）构建其分子，而不是优化现有分子，以执行自然界中未发现的新功能；深度学习技术对于确保其设计的蛋白质正确折叠（非常复杂的计算问题）并按预期发挥功能至关重要。一旦完成计算步骤，就可以通过发酵（就像啤酒一样）来生产新蛋白质，而绕过自然进化过程以有效地生产全新的分子。 分布式生物：彻底改变流感，癌症，蛇咬等的未来 （加利福尼亚州南旧金山，成立于2012年，由许可技术自筹资金） 在设计范围的另一端，Distributed Bio利用合理的蛋白质工程技术来优化现有的抗体，这些抗体是您体内的蛋白质，可以检测细菌并与其他引起疾病的入侵者抗争，从而创造出新颖的疗法。 Tumbler平台是该公司拥有的众多免疫工程技术之一（从通用流感疫苗到广泛覆盖的蛇抗蛇毒）。 Tumbler使用机器学习方法创建了超过5亿种起始抗体变体，以扩展和量化分子中哪些变化最有价值的搜索空间。然后，它会对序列进行评分，以预测它们在现实生活中与目标的结合程度，并使用“有价值的变化”信息进一步改善得分最高的序列。随着最高级序列的合成和在实验室中的测试，生产周期继续进行。最终，原型分子应运而生，以实现预期的治疗目的-自然界中不一定观察到这种现象，而是结合了所有可能的最佳特征。 Tumbler已帮助实现了超越传统单一靶标药物开发的广泛应用-从设计可同时与多个靶标结合的抗体到创建嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）治疗（与Chimera Bioengineering一起）用于癌症治疗具有降低的毒性，此端到端优化平台大规模产生理想抗体的能力是空前的。 尽管这一进展令人兴奋，但人工智能并不是我们对自然界研究的普遍替代，也不是开发治疗人类疾病的唯一方法。有时，它在技术上可能没有用，甚至从道德上讲也不是合理的。随着我们继续获得这项技术的好处并将其日益融入我们的日常生活中，我们必须继续就合成生物学和AI创新的设计，实施和道德操守进行对话。我们站在科学和人类新时代的悬崖上。 ——文章发布于2019年9月19日

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发布时间: 2019-09-24

94. Science：重大突破！CRISPR-Cas系统新用途！开发出可编程的CRISPR反应性智能材料

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2019年8月26日讯/生物谷BIOON/---CRISPR-Cas系统已成为科学家们在不断增加的有机体中研究基因的首选工具，并且正被用于开发潜在地校正基因组中单个核苷酸位点上的缺陷的新型基因疗法。它也被用于正在进行的诊断方法中，用于检测患者体内的病原体和致病突变。 如今，在一项新的研究中，来自美国哈佛大学威斯生物启发工程研究所和麻省理工学院的研究人员展示了将CRISPR用作新型刺激反应性“智能（smart）”材料的控制元件。一旦被特定的天然的或用户定义的DNA刺激物激活，一种CRISPR-Cas酶就能够让多种智能材料释放出自身结合的货物，比如染料和活性酶，改变它们的结构来部署包埋的纳米颗粒和活细胞，或者调节电路从而将生物信号转化为电信号。相关研究结果发表在2019年8月23日的Science期刊上，论文标题为“Programmable CRISPR-responsive smart materials”。 论文通讯作者、哈佛大学威斯生物启发工程研究所创始核心学院成员James Collins博士说，“我们的研究表明CRISPR的力量可以在实验室之外用于控制DNA反应性材料的行为。我们开发了一系列具有不同能力的材料，这就突显了可编程的CRISPR反应性智能材料（CRISPR-responsive smart material）所支持的应用范围。这些应用包括新型治疗诊断策略、即时诊断以及对流行病爆发和环境危害进行的区域监测。” CRISPR-Cas系统因其能够利用短的互补性向导RNA（gRNA）在基因组中找到几乎任何靶序列并且能够以手术精确度切割和修复DNA双链而获得了巨大的声誉。在这项新的研究中，这些研究人员使用了一种来自毛螺菌（Lachnospiraceae）的称为Cas12a的Cas酶变体，这种酶变体具有识别和切割特定DNA序列的能力，但是，重要的是，经这种切割事件激活后，它接着以每秒大约1250次的周转速率非特异性地切割特定DNA序列附近的单链DNA。 论文共同第一作者、麻省理工学院研究生Max English说，“我们将单链靶DNA序列整合到聚合物材料中，要么作为悬垂货物的锚点，要么作为维持材料基本完整性的结构元件，并且能够通过提供Cas12a和一种作为刺激物的特定gRNA来控制不同的材料行为。” CRISPR反应性材料用于小型货物递送 这些研究人员通过双链DNA锚定序列将不同的有效载荷附着到一种所谓的聚（乙二醇）水凝胶材料上。论文共同第一作者、Collins团队博士后研究员Helena de Puig博士说，“在互补的gRNA存在下，附近的Cas12a酶靶向这些锚定序列，随后让它们遭受降解。因此，我们可以释放有效负载，比如荧光分子和酶，这种释放速率取决于gRNA/靶DNA的相对亲和力，以及硬编码到水凝胶中的特性，比如它们的孔径和与水凝胶材料交联在一起的靶向锚定序列的密度。”他们认为，这种方法可用于开发具有诊断能力的材料，也可用于环境监测。 刺激后释放包埋的纳米颗粒和细胞 这些研究人员在在更大的范围内研究了他们的方法，以促使包埋纳米颗粒和活细胞的聚丙烯酰胺（polyacrylamide, PA）水凝胶发生结构变化。论文共同第一作者、Collins团队的研究生Raphael Gayet说，“在这项新的研究中，我们利用Cas12a靶序列将PA链彼此交联在一起，从而起到结构元件的作用。通过触发Cas12a活性移除交联剂可促进整个水凝胶基质发生机械变化，从而允许金纳米颗粒和人原代细胞释放出来。论文共同第一作者、Collins团队的研究生Raphael Gayet说，“这种方法可用于将细胞释放到组织支架中。” 生物材料作为保险丝和可控阀 在另一种不同的方向上，Collins和他的团队设计了CRISPR反应性智能材料，可以作为保险丝和调节流体通过的可控阀。这些研究人员利用炭黑（一种良好的电导体）和随机单链DNA片段制成的纳米颗粒混合物覆盖电极，并用含有Cas12a和特定双链靶DNA的溶液包围这些电极。论文共同作者、Collins 团队成员Nicolaas Angenent-Mari 说，“这种材料本身就能够让电流在电极之间流动。然而，当我们触发Cas12a依赖性的嵌入DNA降解时，这种材料受到破坏，从而导致电流中断。” 在纸基微流体装置中，这些研究人员组装了一叠折叠的微型垫，每个微型垫都具有特定的功能。在Cas12a特异性双链DNA触发剂不存在或存在的情况下，他们让与DNA交联在一起的PA水凝胶与Cas12a发生预反应，并用它覆盖中间垫。然而，这种水凝胶仅在没有Cas12a触发的DNA的情况下形成，并且当添加到中间垫上时，这会堵塞它的孔。这接着阻断了携带电解质的缓冲液从这叠微型垫的顶部流动到电极所在的底部。 相反之下，Cas12a触发的DNA的存在阻止了这种水凝胶发生的交联，从而使得这种缓冲液流动并在电极上产生电流，因而基本上发挥着电阻器的作用。论文共同第一作者Luis Soenksen说，“通过这种方法，我们将对应于埃博拉病毒特异性RNA的DNA检测与电信号相结合在一起，甚至可以利用偶联RFID天线实时传输信号。” 哈佛大学威斯生物启发工程研究所创始主任Donald Ingber博士说，“Collins及其团队在威斯生物启发工程研究所的活细胞平台上开展的这项突破性研究展示了CRISPR技术在全新领域（从诊断、治疗到生物电子学）的价值，这标志着这种生物启发技术为生物医学发展带来的又一个鼓舞人心的转折点。”

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发布时间: 2019-08-27

95. 新的诊断方法可以快速识别正确的抗生素

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及时诊断并使用最有效的抗生素治疗的细菌感染患者比等待治疗的患者情况要好。但是，目前确定哪种药物将杀死病原体的方法需要几天才能产生结果，因此，患者在等待诊断的同时，通常会被开出广谱抗生素。据美国疾病控制与预防中心(CDC)最近的一项估计，这些抗生素的过度使用导致了耐药微生物的出现，每年导致3.5万美国人死亡。 麻省理工学院布罗德研究所(Broad Institute of MIT)和哈佛大学及麻省总医院(Massachusetts General Hospital, MGH)的科学家开发了一种新的诊断方法，通过允许医生在数小时内而不是数天内准确找到最佳抗生素，这种方法可能有助于解决这个问题。这种快速检测方法有可能应用于任何细菌感染和抗生素。 “能够快速、准确地识别最好的抗生素将极大地改善患者感染的护理,同时确保抗生素部署智能和高效的阿森纳,”洪黛博拉说,核心成员学院广大和哈佛医学院副教授,MGH领导发展的考验。 两种方法胜过一种 目前抗生素敏感性试验(AST)的黄金标准“表型”方法包括从病人身上取下细菌，在有多种抗生素的培养皿中培养，观察哪种药物可以抑制细菌的生长。这些基于生长的检测是准确的，但是需要几天才能得到结果并告知临床决定。较新的“基因型”方法是在细菌DNA中寻找已知的能产生耐药性的突变，这种方法速度更快，但准确性更低，因为耐药性可能来自检测中没有包括的基因变化。 Broad和MGH研究人员的新测试，称为基因型和表型AST通过RNA检测，或称噬菌体- r，结合了这两种方法的优点，可以在不到4小时内提供结果。根据《自然医学》杂志的描述，这项工作是由洪和罗比·巴塔查里亚领导的。 在他们的研究中，研究人员发现，在接触抗生素几分钟后，在培养皿中培养的同种细菌的耐药和药敏版本显示出不同的信使RNA (mRNA)表达模式，反映了它们基因活性的差异。科学家们使用机器学习算法来识别能最好地区分药物敏感菌和耐药菌的mRNA转录。然后，GoPhAST-R使用这些转录本对未知药物敏感性的样本进行分类。通过寻找药物敏感性的信使rna信号，该测试可以快速识别一个生物体对某些药物的敏感性，而不考虑潜在的耐药性遗传根源。 该方法还分析mRNA转录序列，以揭示细菌是否携带已知的导致耐药性的关键基因。将这种基因型数据与基于表现型表达的数据相结合，可以提高噬菌体- r的性能，科学家们发现，噬菌体- r对菌株的分类准确率为94%到99%。 更快 研究人员证明，GoPhAST-R可以识别出当今在临床上使用的三种主要抗生素类别的敏感性：碳青霉烯类，氟喹诺酮类和氨基糖苷类，它们对五种经常具有耐药性的病原体：大肠杆菌，肺炎克雷伯菌，鲍曼不动杆菌，金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌。他们使用GoPhAST-R快速测定了MGH临床微生物实验室的患者样品中病原体的环丙沙星敏感性，从而证明了该试验的临床潜力。 为了使GoPhAST-R的运行速度更快，该团队与一家名为NanoString的生物技术公司合作，使用其下一代RNA检测平台NanoString Hyb＆Seq。与使用标准临床实验室方法进行的28-40小时相比，该仪器允许GoPhAST-R在血液培养中阳性细菌被检出后不到四小时的时间内确定抗生素敏感性。 Bhattacharyya说：“如果将其开发用于临床，GoPhAST-R可以帮助改变传染病的诊断和治疗，同时有助于防止耐药性超级细菌的进一步出现和传播。” 这项研究部分由美国国立卫生研究院国家过敏和传染病研究所资助。 Broad Institute最近已将技术许可给NanoString进行商业化。

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发布时间: 2019-12-03

96. Vertex和Arbor生物技术公司建立合作关系，以发现新的蛋白质，促进基因编辑疗法的发现

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由顶点利用Arbor的专利研究平台资助的多年研究合作，旨在加强对五种疾病的基因编辑疗法的开发 - arbor将收到预付款和可转换票据投资、研究资金，以及额外里程碑和版税支付的潜力 2019年1月03日上午08:00东部标准时间 马萨诸塞州波士顿和剑桥。-(业务线)顶点药品注册(纳斯达克:VRTX)和阿伯生物技术(乔木)今天宣布,两家公司已经进入了战略研究协作关注小说蛋白质包括DNA内切酶的发现促进开发新基因编辑治疗囊性纤维化和四个其他疾病的选择。Arbor开发了一个蛋白质生物发现平台，包括一套综合的技术和技术，集机器学习、基因组测序、基因合成和高通量筛选于一体，这将增强Vertex开发用于治疗严重疾病的基因编辑方法的努力。 医学博士David Altshuler说:“我们开发治疗严重疾病的变革性药物的战略是基于用创新疗法解决因果人类生物学问题。他是Vertex公司的执行副总裁、全球研究和首席科学官。“Arbor的专利高通量筛选平台将加强我们开发创新基因编辑疗法的持续努力。” “Vertex公司在发现和开发创新药物方面有良好的记录，是Arbor的理想合作伙伴，”Arbor联合创始人戴维·沃尔特博士(David Walt)说。“我们相信，通过使用我们强大的生物发现平台，我们将能够确定互补的和下一代的工具，以加强Vertex的改造性药物和新的基因编辑疗法的渠道。” 关于合作 根据合作条款，Vertex和Arbor的科学家将密切合作，以发现新的蛋白质和工具，Vertex可能用于开发新药物。该合作的重点是发现具有高保真度和催化活性的新型可编程DNA内切酶或镍酶以及新的转导途径。探索活动将主要由Arbor进行，并由Vertex资助。 Vertex将为Arbor提供预付现金承诺、资助研究活动，并将支付研究、开发、监管和商业里程碑，以及未来净销售额的使用费。 Vertex还将以可转换票据的形式投资于Arbor，并获得Arbor董事会的观察员席位。 ——文章发布于2019年1月7日

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发布时间: 2019-01-14

97. 团队合作发现了癌症如何胜过目标药物

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靶向抗癌药物Venetoclax于2016年首次获得FDA批准，为患有慢性淋巴细胞性白血病（CLL）等血液癌症的患者带来了新希望。但是这种热情开始消退，因为这种药物对某些看到疾病复发且治疗选择减少的患者停止起作用。 对于麻省理工学院，哈佛大学和达纳-法伯癌症研究所（DFCI）的医师科学家凯瑟琳·吴来说，癌症逃避这种药物的能力是行动的号召。 Wu和她在DFCI和Broad的同事一起着手分析CLL细胞如何对Venetoclax产生抗性。该药物通过抑制BCL2蛋白靶向CLL和其他癌症的分子根，BCL2蛋白在CLL细胞中含量丰富，可防止称为线粒体的细胞器细胞膜上形成孔洞。 通过与蛋白质组学，代谢和基因扰动领域的Broad专家合作，Wu和她的团队发现，耐药性CLL细胞可以通过过度表达MCL1蛋白以及改变线粒体产生能量的方式生存。这些见解最近发表在《癌细胞》杂志上，提出了可能在一天之内更有效地治疗癌症的新疗法组合。 在这里，科学家们用自己的话语描述了他们的发现之旅。 凯瑟·吴（Cathy Wu），博大癌症研究计划研究所会员，哈佛医学院医学副教授，DFCI和布里格姆妇女医院的内科医师“在过去的几年中，我们已经目睹了CLL改变的治疗前景。直到几年前，标准治疗还是化学疗法，但是现在人们获得的针对CLL分子根的毒性较小的药物。批准Venetoclax的使用一直是该病最令人鼓舞的进展之一，能够目睹它的有效性确实令人兴奋。但是，耐药性仍然是一个问题。” RomainGuièze，克莱蒙费朗大学中心医院血液学家，吴实验室的前研究员 “一旦批准Venetoclax，我们就开始预计癌症将如何逃避治疗。与其他靶向药物一样，尽管最初的反应很强，但仍有相当一部分患者通过Venetoclax复发，这些患者的病情很差。结果和有限的选择权。至关重要的是，我们要了解抵抗过程的基本规则，以使这些新型药物的利益最大化。” 刘慧卿，华盛顿大学附属医院内科住院医师，吴实验室的前研究员 “我已经看到了几例接受Venetoclax或其他靶向疗法的患者，我希望未来会有越来越多的患者受益于这些新药。为了让Venetoclax发挥其全部潜力，我们必须找到相关的方法。抗药性的机制。系统的，多方面的方法对于揭示意料之外的抗药性途径至关重要，这反过来又揭示了疾病和药物的生物学特性。” 凯茜·吴（Cathy Wu）：“我们的第一步是与Broad's Cancer Program的Gaddy Getz合作，对在接受Venetoclax治疗之前和复发后从患者体内获取的肿瘤细胞中的DNA进行测序。我们看到，来自一名患者的CLL细胞可以携带不同的突变，并且带有某些突变的细胞在治疗后变得更加丰富，但我们没有发现任何明显的解释抗药性的方法，很显然，我们需要以公正，系统的方式研究不同的突变和基因如何影响癌症的功能细胞，以揭示异种肿瘤细胞如何能够逃避药物治疗。” 为此，科学家接下来在Broad的遗传扰动平台中与John Doench及其团队联系，以系统地改变癌细胞中的基因，并观察改变后的细胞是否能在药物治疗中幸存下来。在Doench和他的团队的带领下，他们集思广益，探讨了如何设计最佳运行屏幕，确定正确的实验设置，构建屏幕以及最大程度地从中获取信息。 约翰·多恩奇（John Doench），广泛研究中心的遗传扰动平台 “在多个方向上扰动生物系统比仅用一种方法就能提供更清晰的画面。孤立地进行单个扰动就像五个蒙着眼睛的人都试图通过触摸不同的部分来识别大象，并且全都误认了它。（这是一条蛇！！！！！！！！是矛！是墙！！只有从不同角度共享和整合信息，我们才能推测这是一头大象。” “我的同事费德里卡·皮乔尼（Federica Piccioni）和我建议，凯西和她的团队不仅可以关闭基因，而且可以看到打开基因后会发生的事情，从而获得最大的洞察力，这就是所谓的基因“过表达”。一旦完成，摄动的类型（例如，开放阅读框（ORF），CRISPR的敲除，CRISPRa的过表达，RNA干扰），我们已经建立了一个相关的模型系统并将其与内容丰富的分析相结合，为什么不使用那么多的方法进行筛选尽可能的事情？” Doench和Piccioni还建议团队不仅检查屏幕上的热门歌曲，还要检查所有数据，以产生新的假设。为了帮助分析所有数据，研究人员与现任诺华生物医学研究所高级研究员科里·约翰尼斯（Cory Johannessen）进行了磋商，当时他领导着一个广泛的团队，寻找耐药性机制和有效的药物组合。 凯茜·吴（Cathy Wu）：“在科里（Cory）的帮助下，我们有机会深入思考功能筛选中的点击，以及每个筛选是否可能是耐药性的基础。有许多意外和未知的点击，这就是我们环境的力量所在Broad和Dana-Farber的确诞生了，数据表明抗性细胞过多地产生了一种称为MCL1的蛋白质，我们的同事Guo Wei [现为赛诺菲的首席科学家，当时是Broad的研究人员]正在开发MCL1。抑制剂，因此我们与Guo联手测试并证实了我们的假设，即MCL1过表达驱动耐药性。” 研究小组还使用Wu实验室中的转录组学方法和Broad蛋白质组学平台中的蛋白质组学方法研究了抗性囊的细胞系。研究人员希望找出在耐药细胞中比对药物敏感的基因或多或少地读取哪些基因并将其制成蛋白质。 Steve Carr，广泛蛋白质组学平台的主管 “ Namrata Udeshi领导了我们平台对耐venettoclax耐药细胞系的基于蛋白质组学的分析。她的分析显示，耐药系中的蛋白质失调源自细胞代谢，细胞周期，B细胞生物学和自噬的关键基因。这些研究结果也反映在Cathy实验室进行的RNA分析中，考虑到基因筛选的结果也与细胞能量代谢有关，因此很明显，这种失调可能与线粒体生物学的改变有关，因此我将Cathy与我们的同事Vamsi联系起来Mootha。” 瓦姆西·穆斯塔（Vamsi Mootha），新陈代谢计划的联席主任，布劳德研究所成员，哈佛医学院的系统生物学和医学教授，麻萨诸塞州总医院的医学教授 “我实验室的博士后研究员Alexis Jourdain检查了Venetoclax对线粒体生理的影响。他发现Venetoclax的治疗导致线粒体呼吸作用的急剧降低，这对线粒体能量代谢至关重要。重要的是，他观察到了耐venotoclax的患者细胞系对这种抑制作用免疫，即使存在高剂量的venetoclax也可以维持呼吸。” “线粒体在能量代谢和程序性细胞死亡中均起着核心作用，这一点早已得到人们的赞赏。本文的整洁之处在于，它以可能与癌症相关的方式将这两个核心功能联系在一起。” 该团队继续使用患者组织样本确认其结果。现在，Wu和她的同事正在探索这一发现是否可能适用于使用Venetoclax治疗的其他疾病，或者药物组合是否可以帮助克服耐药性。 凯茜·吴（Cathy Wu）：“在科学领域，我们并不总是有足够的资源来深入研究开放式研究的结果，因此这些努力仍然是开放式的，您不知道结果的含义。在这种情况下，它很漂亮并满意地从一个开放性问题开始，然后在Broad和Dana-Farber拥有足够的资源和专业知识来进行跟踪，直到最后，希望我们有一天可以将其带回诊所，使患者受益。”

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发布时间: 2019-10-10

98. 范可尼贫血基因疗法！Rocket公司RL-L102斩获美国FDA再生医学先进疗法(RMAT)资格

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2018年11月29日/生物谷BIOON/--Rocket制药公司是一家新兴的临床阶段生物技术公司，专注于开发一流的基因疗法治疗罕见的、毁灭性的疾病，该公司的多平台开发方法应用了成熟的慢病毒载体（LVV）和腺相关病毒载体（AAV）基因治疗平台。 近日，该公司宣布，美国食品和药物管理局（FDA）已授予其先导项目为RP-L102再生医学先进疗法资格（RMAT）和快速通道资格（Fast Track）。RP-102是一种基于LVV的基因疗法，开发用于范可尼贫血（Fanconi anemia，FA）的治疗。此次RMAT资格的授予，是基于正在欧洲开展的一项I/II期临床研究的积极疗效和安全性结果。 RP-102的治疗流程先是在体外采用CD33+筛选程序去除和分离造血干细胞，用RP-102进行基因修饰，再将自体基因修饰的富含CD34+的造血细胞回输至患者体内以恢复功能。 目前，RP-102治疗FA的研究性新药申请（IND）已获FDA受理。之前，RP-102也已被FDA和欧洲药品管理局（EMA）授予治疗A型FA的孤儿药资格。除了RP-102之外，Rocket公司也正在开发治疗丙酮酸激酶缺乏症（PKD）、白细胞黏附缺陷症I型（LAD-I）、婴儿恶性骨质疏松症（IMO）的基因疗法。

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发布时间: 2018-12-01

99. Synlogic开发了临床和临床前管道，并概述了2019年的催化剂

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-演讲的背线临床数据研究合成生物™药品,SYNB1020 SYNB1618,患者预期的2019年代中期 - SYNB1891的试验性新药(IND)申请，Synlogic的第一个免疫肿瘤学项目，预计在2019年2月 剑桥,质量。-(业务线)1月。3、2019年——Synlogic, Inc.(纳斯达克:SYBX)是一家临床阶段的药物发现和开发公司，将合成生物学应用于有益微生物以开发新型活性药物。 2018年对Synlogic来说是意义重大的一年，因为我们推进了两个领先的临床项目和平台。我们已经在健康志愿者的两个项目中证明了机制，目前正在评估疾病患者的安全性和活动性。此外，我们还增加了第一个免疫肿瘤学开发候选项目SYNB1891，扩大了我们的产品线。“2019年，我们期待展示我们两个正在进行的临床项目的数据，这些数据将为我们合成生物平台的开发提供信息。”随着我们内部生产通用电气产品能力的不断增强，我们有能力保持过去一年的势头，并继续通过临床开发尽快推进项目。 2019年目标与催化剂 管道 SYNB1020:一种口服的、一流的合成生物药物，用于治疗慢性肝病或遗传性尿素循环障碍(UCDs)中血氨水平升高(高氨血症)。 到2019年年中，Synlogic预计将提供其随机、双盲、安慰剂对照的1b/2a期临床试验的顶级数据，评估SYNB1020在肝硬化和氨升高患者中的疗效。该研究的主要终点是安全性和耐受性，以及患者氨氮降低的证据。 SYNB1618:一种口服合成生物药物，用于苯丙酮尿(PKU)的治疗。 到2019年年中，Synlogic预计将公布其随机、双盲、安慰剂对照1/2a期临床试验的顶级数据，评估SYNB1618在PKU患者中的疗效。该研究旨在评估该人群的安全性和耐受性，以及由与SYNB1618活性特异性相关的生物标志物的产生所决定的药物动力学和药效学。 SYNB1891: Synlogic的第一个免疫肿瘤学(IO)开发候选药物，一种产生STING agonist的合成生物药物，设计用于作为双重先天免疫激活剂，用于治疗非免疫应答的实体肿瘤。 该公司预计在2019年下半年提交IND申请，使SYNB1891进入一期临床研究。 临床前数据和早期规划: 该公司预计将在全年的重大科学和医学会议上发布和展示数据，展示其合成生物平台的广度和潜力。 Synlogic和艾伯维将继续推进他们正在进行的合作，开发一种用于治疗炎症性肠病(IBD)的合成生物药物。 ——文章发布于2019年1月4日

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发布时间: 2019-01-08

100. 碱基编辑恢复了小鼠的部分听力

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来自波士顿儿童医院(Boston Children’s Hospital)、麻省理工学院(MIT)和哈佛大学(Harvard)布罗德研究所(Broad Institute of MIT)的研究人员利用一种名为“碱基编辑”(base editing)的基因组编辑技术，在一种已知的隐性基因突变小鼠身上恢复了听力。 通过这项技术，研究人员修复了Tmc1基因中的一个单一错误，该错误已知会导致遗传性耳聋。这种一次性修复包括将一个错误的DNA碱基与正确的DNA碱基交换。虽然类似的方法以前也曾用于其他形式的听力损失，但这是首次将碱基编辑用于遗传性感觉障碍。 该方法的细节发表在《科学转化医学》的一篇新论文上。 “这项研究是非常重要的在波士顿儿童医院儿科的社区和其他地方,因为每年大约有4000婴儿出生遗传听力损失,”杰弗里·霍尔特说,耳鼻咽喉科主任F.M. Kirby神经生物学研究中心在波士顿儿童,研究与大卫刘和文章的第二作者,核心成员学院广泛和广阔的叫法变革性技术研究所主任医疗保健。“而且，我们认为这是听力恢复领域之外的一大步，对于更广泛的关注基因疾病治疗领域来说也是如此。” 基本编辑器充当拼写检查 霍尔特实验室和同事在2015年的早期研究表明，将Tmc1的完整DNA序列替换到耳朵的感觉细胞中，可以恢复失聪小鼠的听力。 他说:“在这种情况下，我们使用了一种单一的腺相关工程病毒(AAV)来将Tmc1基因的功能拷贝传递到耳朵。” 这项研究更进一步。该研究小组修复了Tmc1基因中的一个单一突变，并将其转换回正确的序列，而不是替换某个基因。“它就像你的拼写检查器，”他说。如果你打错了字母，拼写检查程序会帮你修复。当研究小组修复了耳朵感觉细胞的缺陷后，编辑过的细胞恢复了100%的功能。 但是基本编辑器对于一个AAV来说太大了。新设计的用于基因修复的基本编辑器需要更多的空间。它不能装进一个AAV。相反，他们将碱基编辑器序列拆分为两个AAVs。 “一旦细胞感染这些两部分,它能够重新组装成一个完整的序列,然后我们需要执行基本的编辑任务,”霍尔特的奥尔加Shubina-Oleini说实验室,谁是co-first作者研究Wei-Hsi刘叶的实验室。 重要的是要注意，当两个AAVs进入细胞时，方法是有效的。但在大约四分之一的细胞中，这种情况足以为老鼠提供一些听力。 霍尔特说:“我们让它起作用了，但我们需要提高效率，使其广泛使用。”如果只有一个AAV进入细胞，它就不起作用。“但我们得到的信息是，当我们同时进入细胞后，我们的功能从零到100%。这告诉我，我们所需要做的就是让它进入更多的细胞，我们将恢复更多的听力功能。” 以以往的成功为基础 至少有100种不同的基因与内耳的听力有关。任何一种突变都可能导致听力丧失。 “我们已经针对这些不同形式的听力损失开发了不同的策略，”霍尔特说。“这确实需要一种精确的医疗方法，我们试图根据具体情况调整我们的策略，不仅仅是涉及到的每个基因，在某些情况下，还包括基因中的单个基因突变，就像这项研究一样。” 霍尔特实验室有很长一段成功的历史，揭示了导致听力损失的遗传原因，并开发了基因治疗方法来治疗遗传性听力损失。2011年，研究小组首次发现Tmc1蛋白是听力和平衡所必需的。2017年，Liu实验室与马萨诸塞州眼耳部的研究人员共同开发了一种基于CRISPR-Cas9基因编辑的方法，用于修复Beethoven小鼠的Tmc1突变，这是一种显性Tmc1突变的模型。在2015年取得成功的基础上，Holt团队在2019年也使用了CRISPR-Cas9来防止听力损失。 这只是与听力和平衡有关的众多突变之一 在人类Tmc1基因中发现了70多种不同的突变。霍尔特说:“我们希望这项新技术能让我们一次拾取一个耳蜗，以恢复听觉和内耳的平衡。” 与听力丧失一样，平衡障碍是一种尚未得到满足的巨大医疗需求，尽管它主要存在于老年人中。内耳内有耳蜗(听觉器官)和五个平衡器官——前庭器官。这五种身体中任何一种的功能紊乱都可能导致平衡问题。 这项研究的其他贡献者包括波士顿儿童基金会的潘碧凤;布罗德大学的乔纳森·利维、格雷戈里·纽比、迈克尔·沃诺和乔纳森·陈;以及澳大利亚默多克儿童研究所的雷切尔·伯特。 这项研究的支持是由国家卫生研究院，哈佛休斯医学研究所，杰弗里和金伯利巴伯基金，和基金会的L 'Audition。 改编自波士顿儿童医院最初发表的一篇故事。

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发布时间: 2020-06-09