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2024十大科技突破揭晓，今年生命科学领域又有哪些进展上榜？

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▎药明康德内容团队编辑

日前，全球知名科技媒体《麻省理工科技评论》（MIT Technology Review）公布了2024年的“全球十大突破性技术”，这些技术对我们的日常生活有望产生重大影响。
在这份榜单中，生命科学领域的技术突破占了两席，包括胰高血糖素样肽-1（GLP-1）激动剂类减肥疗法的诞生和全球首款基于CRISPR的基因编辑疗法的获批上市。此外，该榜单还列入了已无处不在的人工智能（AI）工具。ChatGPT等生成式AI工具在极短的时间内被广泛应用，重塑了整个科技行业的进程。
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图片来源：123RF
年度突破：生成式AI工具
相关机构：谷歌、Meta、微软、OpenAI
2022年11月，OpenAI推出了一个名为ChatGPT的生成式AI工具。2023年1月，这款能够让任何拥有浏览器的人都可以访问强大的神经网络算法的AI工具就风靡全网，成为了有史以来用户增长速度最快的网络app。
ChatGPT诞生之后，其它诸如谷歌、Meta、微软等大型互联网公司加大了其在生成式AI技术上的投入。随后，这些公司纷纷推出了自己的生成式AI工具，并迅速迭代更新。目前，这些AI工具已经以一种前所未有的速度和规模进入了数十亿人的日常生活中，人们能够轻而易举地做到以前所无法想象的事情。例如，搭载了AI工具的办公软件可以在几秒内就生成整个PPT，协助起草各类文稿更是不在话下。此外，这类工具令人们对图片的创造和修改更加随心所欲，只需轻轻点击一下鼠标，就能生成任何内容的图片，并对其进行任何想要的修改。
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图片来源：123RF
当然，ChatGPT等生成式AI的诞生也给生物医药产业带来了更多的可能性。《自然》和《科学》的多篇论文指出，现有的AI工具可按需设计生物分子，可颠覆传统的蛋白设计，并将带来药物开发的新时代。在刚刚结束的2024年药明康德全球论坛中，多位医药产业的全球领袖们对生成式AI工具在领域内的应用潜力也发表了自己的见解。
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▲Donald Ingber博士在2024年药明康德全球论坛中发言
哈佛大学Wyss研究所创始主任兼讲席教授Donald Ingber博士指出AI算法需要经历不断迭代，学会如何从化学结构等数据中学习，才能发挥出最大的潜力。他同时指出对于AI等先进的技术，产业与监管机构之间需要更多的沟通。
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▲Joseph Wu博士在2024年药明康德全球论坛中发言
美国心脏协会主席，斯坦福大学心血管研究所主任，Greenstone Biosciences联合创始人Joseph Wu博士也表示看好AI和机器学习在新药发现中的广泛应用。他指出，只要提供晶体结构，AI就能在一个月的时间里快速筛选数十亿的化学分子。
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▲Vineeta Agarwala博士在2024年药明康德全球论坛中发言
Andreessen Horowitz （a16z） Bio + Health普通合伙人Vineeta Agarwala博士提到，阅读病理图片的AI能够帮助病理学家更有效率地进行诊断。如果我们能用类似的方法来进行遗传学测试，诊断癌症，或是预测患者能否从治疗中获益，无疑将带来广泛的影响。
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▲John Wesley先生在2024年药明康德全球论坛中发言
目前，人工智能在新药发现领域已有大量布局。NVentures投资总监John Wesley先生指出，人工智能技术有望将新药发现的效率提升2到6倍，并增加成功的几率。2024年，他看好生成式AI会带来更多突破。
让我们一起期待这些AI技术在新的一年里给我们带来更多的惊喜。
相关阅读：向勇敢者致敬 | 2024年药明康德全球论坛图文速递
年度突破：减重疗法
相关机构：礼来（Eli Lilly）、诺华（Novartis）、诺和诺德（Novo Nordisk）、辉瑞（Pfizer）、Viking Therapeutics
2023年11月，礼来的GIP/GLP-1受体双重激动剂Zepbound（tirzepatide）获美国FDA批准，用以使肥胖或超重成年患者减轻体重并保持体重稳定。和司美格鲁肽一道，此类药物已成为产业关注焦点，并认为它们在减重之外，还能带来其他益处。
最初，GLP-1激动剂被开发用于治疗糖尿病。此类药物通过模仿天然GLP-1的作用来调节2型糖尿病患者的血糖水平。与天然激素相比，它们具有更长的作用时间，能全天持续控制血糖。后来，因其在临床试验中展现出令人惊艳的减重效果，此类疗法也被用来帮助人们减肥。
2014年，利拉鲁肽（liraglutide）被批准用于治疗肥胖症。时隔7年，2021年，司美格鲁肽（商品名：Wegovy）成为了继利拉鲁肽之后，美国FDA批准的又一款用于控制普通肥胖症或超重的新药，使得GLP-1激动剂在减重领域引起了广泛关注。
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图片来源：123RF
然而，由于长期以来，肥胖并不被认为是一种疾病，这也限制了生物医药公司在该领域上的投入。但众所周知，肥胖是心血管疾病的重要风险因子之一，所以减轻体重理论上也应该能降低受试者的心血管疾病风险。不过，长久以来，这一推测都尚未得到临床试验的验证。如果这一推测被证实，人们对肥胖的看法或许会完全改变——肥胖将不再只是一种个人审美问题，它或许会被认可为一种真正的疾病，从而改变其整个治疗范式。
2023年8月，诺和诺德公布了一项具有里程碑意义的3期临床试验SELECT的积极结果。该研究旨在评估司美格鲁肽预防发生主要不良心血管事件（MACE）的疗效。MACE包含心血管死亡、非致死性心肌梗死或非致死性卒中。在这项研究中，司美格鲁肽对于心脏的保护作用不仅限于糖尿病患者，它可使超重或肥胖成人发生主要不良心血管事件的风险降低20%（患者无糖尿病史），全因死亡率降低了19%。
尽管SELECT试验取得了可喜的结果，但研究人员依然谨慎地指出，要充分揭示这类药物对心血管健康所带来益处的背后机制，还需进行进一步研究。减肥确实可能是其中一个关键因素，但也可能存在其他独立于减肥药物对体重影响的关键药理机制。
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2023年末，GLP-1受体激动剂也入选了《科学》杂志公布的2023年度科学突破，标志着在对抗肥胖症及其相关并发症的长期斗争中的重要里程碑。
在治疗糖尿病和减肥以外，GLP-1激动剂在治疗其他健康问题方面的多功能性和潜在影响，正在引起不同医疗保健领域的关注。例如一些研究发现，这类药物在癌症、阿尔茨海默病和帕金森病的治疗上显示出了潜力，此外还有望在心血管疾病和成瘾问题，以及抗炎等治疗领域开启全新的篇章。展望未来，我们期待着更多深入研究，以揭示此类药物在更多领域中的潜在价值。
年度突破：基因编辑疗法
相关机构：CRISPR Therapeutics、Editas Medicine、Precision BioSciences、Vertex Pharmaceuticals
2023年11月，英国率先批准Casgevy（exagamglogene autotemcel，exa-cel），这也是全世界首款获批上市的CRISPR基因编辑疗法。不到一个月，该疗法也获得了美国FDA的批准。
自2012年《科学》杂志刊登在CRISPR基因编辑领域上具有里程碑意义的重要论文后仅仅11年，CRISPR-Cas技术就完成了从最初的基础科学发现到临床应用的完整转化，达到了生物医药发展史上的又一里程碑，这无疑是全球医药人在这十余年里为造福病患而做的持续努力的具体展现。
相关阅读：全球首款CRISPR基因编辑疗法获批，这种“基因剪刀“技术是如何诞生的？
现在，CRISPR基因编辑技术几乎已被应用到生物医学领域的各个角落。尤其是在治疗遗传疾病、传染病和癌症方面，该技术使科学家们能够设计模仿人类疾病的实验动物，以了解遗传缺陷致病的原因，同时测试通过精确改变DNA以纠正遗传缺陷的治疗方法。
截至目前，除了刚刚获批的Casgevy，全球还有十余款CRISPR基因编辑疗法已经进入临床试验阶段（不含研究者发起的临床研究），其中包含了多款中国公司开发的产品。从疾病领域来看，这些疗法的应用范围正在从治疗遗传性疾病扩展到慢性疾病，如心血管疾病、HIV感染等，并有望在将来展现出更广泛的应用前景。
相关阅读：盘点10余款迈入临床的CRISPR基因编辑疗法
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▲全球已进入临床开发阶段、仍处于活跃状态的基因编辑疗法盘点（点击可见大图）
注：本表由药明康德内容团队根据公开资料梳理，为不完全统计，不包含基因编辑改造的CAR-T疗法，如有遗漏，欢迎补充。
在2021药明康德全球论坛中，Verve Therapeutics公司首席执行官Sekar Kathiresan博士曾表示，在过去的20年里，我们一直专注于研究和解读与疾病风险相关的基因组，未来20年人类将会为了健康而改写基因组。期待首款CRISPR基因编辑疗法的获批进一步推动这一领域的进展，造福更多患者！
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参考资料：
[1] 10 Breakthrough Technologies 2024. Retrieved January 10, 2024, from https://www.technologyreview.com/2024/01/08/1085094/10-breakthrough-technologies-2024/
[2] AI for everything: 10 Breakthrough Technologies 2024. Retrieved January 10, 2024, from https://www.technologyreview.com/2024/01/08/1085096/artificial-intelligence-generative-ai-chatgpt-open-ai-breakthrough-technologies/
[3] Weight-loss drugs: 10 Breakthrough Technologies 2024. Retrieved January 10, 2024, from https://www.technologyreview.com/2024/01/08/1085116/weight-loss-drugs-ozempic-wegovy-mounjaro-eli-lilly-novo-nordisk-breakthrough-technologies/
[4] The first gene-editing treatment: 10 Breakthrough Technologies 2024. Retrieved January 10, 2024, from https://www.technologyreview.com/2024/01/08/1085101/crispr-gene-editing-sickle-cell-disease-breakthrough-technologies/
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