又到了每年的这个时候！随着 2022 年接近尾声，我一直在思考当年免租生活的生物技术和生命科学故事。这是列表顶部的那些。
大脑植入物运行良好
首先， 一个瘫痪的人用他的意念同时操作两个机械臂，让他多年来第一次能够自己进食。 （这太棒了！）植入物帮助一名患有闭锁综合症的男子——头脑敏锐但身体瘫痪——将他的想法转化为句子，打开了最终与他所爱的人沟通的大门。记忆修复术——一种通过植入物增强记忆力的天马行空的想法——在人类身上取得了首次成功。 脊髓刺激器基于一种模仿大脑用来控制下半身运动的自然电脉冲的新算法，仅用一天时间就可以帮助完全瘫痪的人在辅助下站立和行走。在几个月内，他们使用赛格威式的轮子在城市街道上巡游、游泳和划皮划艇，使用现成的平板电脑来控制他们的动作。
我们对衰老了解得更多——部分归功于小狗
Dog Aging Project正在追踪 60,000 只在家中变老的狗，追踪加速（或破坏）健康衰老的遗传学、新陈代谢和微生物组因素。目标是深入了解他们的衰老过程，这也可以为我们自己提供信息。首先， 一项受控人体试验强化了先前在苍蝇、蠕虫和老鼠身上的发现，即减少卡路里可以延长健康寿命（这对于沉迷于年终盛宴来说可不是什么好消息）。
部分细胞重编程是一种显着降低细胞年龄同时仍允许其保持其特性（与转化为干细胞相反）的技术，作为长寿突破获得了硅谷巨头的关注。 “ 衰老时钟”，基于表观遗传学，与 AI 联手测量一个人的生理年龄和相关的健康状况，希望能发现与年龄相关的疾病并将其消灭在萌芽状态。
轰动一时、令人瞠目结舌的大规模研究
在一项令人惊叹的壮举中， 一个团队使用 CRISPR 将几乎每个基因（基因型）与其功能进行了全面映射。 在另一项研究中，对 12,000 多个肿瘤的基因测序建立了导致多种癌症的 DNA 突变数据库。大脑也得到了大数据处理，一项研究在整个生命周期中使用近 125,000 次扫描来绘制随着年龄增长的变化图谱。
这些研究的规模不是重点——相反，这些数据库提供了前所未有的人类生物学观点，包括多种遗传背景和种族。所有开放获取的资源都是科学家为单个项目挖掘的丰富信息。例如，不同癌症的常见趋势能否用特定的基因突变来解释？或者我们可以通过参考长寿脑图谱来检测导致痴呆或阿尔茨海默氏症早期迹象的因素吗？
异种移植造福人类
可用的移植器官严重短缺——如此之多以至于存在一个充满道德但受监管的器官捐赠市场。
一种解决方案是征用另一个物种的器官——特别是猪。他们的器官在大小和功能上与我们的相似，使他们成为潜在的有价值的捐赠者。尽管受到强烈的免疫排斥的困扰，但在过去几年中，这个蓝天想法越来越流行。
早在 2017 年，几个研究小组就发现，猪的肾脏经过基因工程改造以抑制其在宿主体内触发免疫反应的能力，在器官被排斥之前，恒河猴可以维持 400 多天。 2021 年和今年年初，来自经过大量基因编辑的猪的肾脏被移植到脑死亡的人类体内，维持功能至少 50 天。
部分成功来自 CRISPR。猪器官可以在其基因组内携带一个称为 PERV 或猪内源性逆转录病毒的病毒家族。虽然它们对猪无害，但对人类却是致命的。 2015 年，科学家使用 CRISPR 编辑了 60 多个负责免疫排斥和病毒感染的猪基因，使移植的猪心脏能够在狒狒体内存活半年以上。
今年早些时候，猪到人的心脏移植从梦想变为现实。由于心脏衰竭且没有机会进行人体心脏移植，一名患者获得了 FDA 的同情使用。具有 10 个基因编辑的猪心脏旨在限制免疫反应。植入两周后，一切看起来都很好；病人靠着猪心活了下来，他的免疫系统似乎接受了猪心。
但大约一个月后，他的情况发生了最坏的转折。移植后两个月，他死了。移植的心脏携带了一种猪病毒，这是一种常见但可以治疗的感染，如果及早发现可能会使心脏继续运转。
这是一个毁灭性的损失，尤其是对志愿者老大卫贝内特的家人而言。这个危险的试验让生物伦理学家想知道猪对人移植的界限在哪里。然而，Bennett 的勇敢为人类异种移植提供了宝贵的见解——例如更好的方法来应对猪病毒和控制宿主的免疫系统。随着多家公司竞相将异种移植安全地推向市场，我们可以在来年看到更多的试验。
预测和对抗病毒感染的新技术
是的，我知道。我们都厌倦了 Covid-19。但随着流感、RSV 和新型 Covid 变种的三重威胁激增，随着这些病毒的进化，人们越来越需要保持领先地位。一个想法是分析由病毒触发的抗体，例如 SARS-CoV-2，它会导致 Covid，作为一种治疗方法。然而，随着 Omicron 变体及其亚变体在全球范围内肆虐，抗体的效率迅速下降。
病毒突变——无论是 SARS-CoV-2、HIV 还是流感病毒——都会迅速发生。创造基于抗体的疗法基本上是一场打地鼠游戏。与其追逐下一个变体，不如寻找对病毒变化有弹性的抗体呢？
多个团队现在可以分析甚至预测新的病毒变异汤。一项研究追踪了 Covid-19 病毒如何逃避数以千计的抗体，确定了帮助它们躲避免疫力的突变。一种类似的方法基于早期诊断出患有 Covid-19 的人的抗体预测变异：例如，该团队意识到，即使以前从早期 Omicron 变异中恢复过来的人也可能被现在导致大多数感染的 BA.5 变异推倒.
虽然距离病毒突变仅半步之遥，但由Richard Cao 博士领导的团队正处于为新变种生成数据并与世界共享的最前沿。这些数据可以帮助找到对病毒突变更有弹性的抗体治疗方法。 Covid-19 只是一个开始；通用流感疫苗或 HIV 疫苗——两者都以其变异能力而臭名昭著——也可以从这些见解中受益。
非常奇怪的研究
一种利用超表面的独特材料打开了人类心灵感应的大门。来自老鼠的冻干皮肤细胞生下了健康的幼崽。一个培养皿中数十万个孤立的神经元在几分钟内学会了打乒乓球。
在合成生物学中，人造子宫使小鼠胚胎存活超过八天，开启了人工繁殖的新篇章。一只名叫小猪的小老鼠突破了该领域的界限，它在体内繁衍生息，同时携带一条人工融合的染色体，比老鼠通常的染色体数量少一个数字。
2022 年是科学探索的伟大一年。这些只是引起我共鸣的故事。我迫不及待地想看看新的一年会带来什么，并与您分享引人入胜、意义深远且完全怪异的新研究，这些新研究进行了前所未有的研究。
图片来源：索尔克研究所的 Maximiliano D’Angelo 和 Martin Hetzer
原文： https://singularityhub.com/2022/12/28/from-wild-to-weird-the-top-5-biotech-trends-of-2022/