《科学》年度突破：“希望的疫苗”问世基因编辑治愈遗传病

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导读

《科学》年度最大突破给了新冠疫苗，并称之为“希望的一针”；年度最崩溃事件也给了新冠疫情，那就是由新冠疫情带来的错误信息泛滥和政治分裂。其他年度突破包括CRISPR基因编辑技术首次临床治愈遗传性血液疾病、科学界呼吁关注种族歧视问题等

当地时间2020年12月16日，美国弗吉尼亚州阿灵顿，弗吉尼亚医院中心的医护人员接种新冠疫苗。图/人民视觉

文丨记者 徐路易

新冠肺炎疫情毫无意外地成为了2020年科学界的主题词。知名学术期刊《科学》杂志编辑部近日评选出了本年度十大突破，其中年度最大突破给了新冠疫苗，并称之为“希望的一针”（shot of hope）；同样，年度最崩溃事件也给了新冠疫情，那就是由新冠疫情带来的错误信息泛滥和政治分裂。

其他九项年度突破则分别是CRISPR基因编辑技术首次临床治愈遗传性血液疾病、科学界呼吁关注种族歧视问题、人类对全球变暖的预测更加清晰、首次发现快速射电暴来源、洞穴壁画描绘了世界上最古老的狩猎场景、人工智能预测蛋白质结构、一些艾滋病病毒如何实现长久躲在人体内、首次实现室温超导，以及研究发现鸟类的聪明程度超出想象。

95%的有效性，这是任何人都不敢预期的数字。11月中旬，辉瑞制药（Pfizer）和莫德纳（Moderna）公司先后公布了新冠候选疫苗试验的有效性数据。要知道，流感疫苗在好的时候也只有60%左右的有效性。2020年1月10日，新冠病毒首个全基因序列公布于世。截至2020年12月10日，全球已有162组针对新冠病毒的候选疫苗正在研发中，另有52组疫苗已经在临床试验中。尽管疫苗如何分配的问题尚无着落，许多专家学者也预测至2021年年中之前，全球的新冠疫苗都可能面临供不应求的情况，但这一“饱和式救援”的初步结果仍然在疫情中让人们看到了前方的曙光。

“纵观疫苗研发的过程，人们已经将之前需要几年的工作压缩到了几个月，这已经是重大的胜利。"哈佛大学公共卫生学院免疫学与传染病副教授、权威医学期刊《新英格兰医学杂志》（NEJM）主编埃里克·鲁宾（Eric Rubin）在11月中上旬接受财新记者采访时曾这样评价新冠疫苗研发的进展。（见财新网报道《NEJM主编详解新冠疫苗：11种候选疫苗已进入临床三期》）

今年同样也是CRISPR基因编辑技术备受认可的一年，首次成功治愈β地中海贫血和镰刀型细胞贫血症这两种遗传性血液病。CRISPR Therapeutics和Vertex Pharmaceuticals公司在12月报告称，经过了长达17个月的治疗，3名镰刀型细胞贫血症患者已经可以产生大量胎儿血红蛋白，曾经每几个月发作一次的疼痛问题也没有再出现。一名患者——一位四岁的年轻母亲说，治疗改变了她的生活。此外，另有7名β地中海贫血患者接受了CRISPR基因疗法，这些患者目前已不再需要持续输血了。但目前采取该疗法的费用仍然较为高昂，每位患者可能要花费上百万美元。值得注意的是，2020年的诺贝尔化学奖同样认可了基因编辑技术，它被授予两位基因编辑技术创始人——德国马克斯·普朗克病原体科学部主任伊曼纽尔·夏彭蒂埃（Emmanuelle Charpentier）和美国加州大学伯克利分校教授珍妮弗·A·杜德娜（Jennifer A. Doudna）。

作为同样年轻且飞速发展的科学技术，人工智能在结构生物学上再迎突破。过去半个世纪，科学家们一直在努力解决生物学上最大的挑战之一：准确预测氨基酸变为功能蛋白时会出现的3D结构形状。谷歌旗下的公司DeepMind开发了一种人工智能（AI）程序，可以预测大多数蛋白质结构。其在今年的国际蛋白质结构预测竞赛（CASP）上击败了其余参会选手，精确预测了蛋白质的三维结构，准确性可与冷冻电子显微镜（cryo-EM）、X 射线晶体学等实验室绘制的结果相当。

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NEJM主编详解新冠疫苗：11种候选疫苗已进入临床三期 [2020-11-12]

全球范围内新冠疫情仍在持续，除了抗病毒药物之外，安全有效的疫苗也是抗击这场疫情的重要武器。为什么这场全球大流行病需要疫苗？目前候选的新冠疫苗有哪些种类？如何评估疫苗是否成功？哈佛大学公共卫生学院免疫学与传染病副教授、权威医学期刊《新英格兰医学杂志》（NEJM）主编埃里克·鲁宾（Eric Rubin）近日在2020腾讯医学ME大会的演讲中，详细介绍了各类疫苗的生效原理及评估方法。他表示，疫苗制造是一个耗时漫长且机理复杂的过程，新冠疫苗的研发目前以mRNA疫苗和腺病毒疫苗的研究进展最为理想，但还需要通过后期临床试验对人体接种的安全性和有效性进行进一步分析评估。

鲁宾介绍，截至10月底，新冠的候选疫苗中有11种已经处于临床试验三期阶段，临床三期为上市前最后一个阶段的临床试验，且不同研究团队制备疫苗的方法各异，包括病毒灭活疫苗、DNA疫苗，以及腺病毒疫苗等。

疫苗研发中的一个常用原理，就是使用不会使人生病的病毒感染人体，诱导产生免疫应答。人们如今使用的许多疫苗也是利用这一原理。包括脊髓灰质炎病毒、麻疹、腮腺炎、风疹、黄热病等，它们的原理都是利用减毒的活病原体，这些病原体可诱导产生免疫应答，从而抵御具有完全活性的病原体。“但这一工作很困难，可以说大多数情况下我们不知道如何将病原体充分减毒，达到既不会导致疾病又可以诱导产生免疫力。新冠病毒的情况也是如此，至少到目前为止是如此。我们目前没有可以达到上述目的的候选疫苗。这意味着必须考虑通过其他方法制造疫苗。”鲁宾表示，过去研发疫苗需要很长的时间才能完成，启动一个疫苗项目之后，通常需要10年以上。纵观疫苗研发史，绝大部分疫苗都需要10年以上的科学研究和临床试验，才能将实验室里的设想变为真正安全有效的疫苗。

解药|药监局受理首个基因编辑临床试验 CRISPR技术来了？[2020-10-29]

10月27日，基因编辑科技企业博雅辑因宣布，国家药品监督管理局药品审评中心（CDE）已受理其针对输血依赖型β地中海贫血的基因编辑疗法产品ET-01的临床试验申请。

这是中国首个获得受理的基因编辑疗法临床试验申请，根据国家药监局规定，还须经过60个工作日默示许可，方为正式获批临床试验。目前具体临床试验方案，包括纳入患者数量、治疗时间、试验地点等尚未披露。

该临床试验计划在输血依赖型β地中海贫血患者中评价ET-01单次移植的安全性和有效性。具体来讲，ET-01疗法采用CRISPR/Cas9基因编辑技术，通过采集患者自体动员外周血单个核细胞，在富集CD34+细胞群后通过前述技术编辑BCL11A基因的红系增强子制成注射液。

为基因编辑提供“魔剪” 两位女科学家获诺贝尔化学奖 [2020-10-07]

曾揽下多项国际大奖、近年来飞速发展的基因编辑技术CRISPR/Cas9，终于获得诺贝尔奖。北京时间10月7日17时50分许，2020年诺贝尔化学奖被授予两位女性科学家——德国马克斯·普朗克病原体科学部主任伊曼纽尔·夏彭蒂埃（Emmanuelle Charpentier）和美国加州大学伯克利分校教授珍妮弗·A·杜德娜（Jennifer A. Doudna），以表彰她们“对基因组编辑方法的贡献”。

值得一提的是，1901年至2019年，诺贝尔化学奖共计颁发111次，得主共计183人，其中有5位女性得主，而夏彭蒂埃和杜德娜成为第6名和第7名，将平分1000万瑞典克朗。这还是诺贝尔自然科学奖单项奖在多人共享的情况下，得主首次全部为女性。此前，有三位女性曾单人获奖：1911年，玛丽·居里夫人获得诺贝尔化学奖；1964年，多罗西·克劳富特·霍奇金获得诺贝尔化学奖；1983年，芭芭拉·麦克林托克获得诺贝尔生理或医学奖。

“这种基因工具有着巨大的力量，影响着我们所有人。它不仅使基础科学发生了革命性的变化，而且产生了创新的产物，并将导致开创性的新医疗方法。”诺贝尔化学委员会主席克拉斯·古斯塔夫森（Claes Gustafsson）说。

责编|冯禹丁

版面|赵今朝 舒畅

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