21世纪十大医学成就:从癌症治疗到人工智能抗生素的突破
The 10 Biggest Medical Achievements of This Year
在21世纪,医学研究正以前所未有的速度不断推进。从2006年至今,活跃的生物医学期刊数量增加了一倍多,这并不令人意外。最近,在Good News平台上,我们每个月都会发现一些颠覆性的医学突破,而更多的未知领域仍待探索。从一项将宫颈癌死亡率降低40%的突破性疗法,到一种可能彻底消灭超级细菌的人工智能调查成果,今天我们深入探讨近期取得的十大医学成就。我是主持人Regis,接下来让我们首先看看人类实现的一些“世界首次”。
其中包括一种由钛制成的新型人工心脏,它曾让一名男子存活了八天。这种所谓的全人工心脏将延长并挽救终末期心力衰竭患者的生命,因为他们常常因漫长的等待时间而错失手术机会。说到手术,2024年还完成了首例部分心脏移植,即用一个真实的活体心脏瓣膜替换了婴儿病变的瓣膜。观察显示,随着孩子的成长,这个瓣膜仍然正常运作。这消除了使用非活体瓣膜进行移植的需求——后者涉及的手术死亡率高达50%。同样,对于1型糖尿病患者而言,生存几率也得到了提升。一名女性通过移植自身重新编程的干细胞,首次实现了1型糖尿病的逆转。三个月后,她能够自行产生胰岛素,如今已不再需要注射胰岛素。这一成果令人震撼,并带来对抗该疾病的希望。
此外,肺部疾病患者也有望获得新生,因为去年10月完成了首例完全机器人辅助的双肺移植手术。达芬奇XI系统通过微小的肋骨切口移除并替换器官,这一由机器人引导的过程被誉为外科机器人技术的一个里程碑。另一项在2024年受到赞誉的创新是一种通过向大脑发射电信号来阻断癫痫发作的设备。在被植入年轻患者体内后,Pico神经递质将白天癫痫发作的频率降低了惊人的80%。最后一个“世界首次”发生在去年3月,当时一颗经过基因编辑的猪肾被移植到一名肾衰竭患者体内。这颗器官接受了近70次基因编辑,以确保其被受体接受。更进一步地,严重的肾脏短缺问题可能很快成为过去。
快速转入今天的重点内容。以下是近期对抗癌症的最大胜利之一:一种新的宫颈癌治疗方法将死亡风险降低了40%。宫颈癌是全球女性第四大常见癌症,每年有超过35万人死于该病,且由于复发率高达30%,很难根治。目前,化疗与放疗结合的化学放疗是标准治疗方案,而事实证明,让身体接受更多化疗是提高疗效的关键。伦敦大学学院主导的一项研究表明,在接受化学放疗之前,参与者需完成短期化疗。这种方法将死亡风险降低了40%,并将未来五年内复发的可能性减少了35%。这简直太疯狂了。
几个月后,脑癌治疗领域也取得了闪电般的进展。参与者包括儿童和年轻人,他们患有弥漫性中线胶质瘤,这是一种出现在脑干和脊髓中的恶性肿瘤,最终会导致基本生理功能无法维持,因此通常在确诊一年内死亡。患有这种可怕疾病中最常见类型的患者(H3K27M突变型)会产生一种名为GD2的物质。于是科学家提取了患者的免疫细胞并对其进行改造,使其靶向这种特定分子。在为期11/4年的试验中,七名患者的肿瘤缩小,平均寿命延长了三年,甚至有一人完全治愈了癌症。
回到糖尿病领域,一种能响应血糖变化的智能胰岛素已经问世。去年,我们对1型糖尿病的理解迈出了重要一步,首次实现了逆转,而这仅仅是个开始。在此之前,一支国际科学家团队,包括来自美国斯坦福大学、澳大利亚莫纳什大学以及中国浙江大学的研究人员,宣布他们将彻底改变治疗方式。目前,1型糖尿病患者每天必须多次注射胰岛素,但由于血糖水平变化迅速,跟踪记录既困难又压力巨大。幸运的是,未来这种情况可能会改变,因为一种每周只需注射一次的智能胰岛素已被发明。葡萄糖响应胰岛素(GR)在体内处于休眠状态,只有在需要时才会释放。例如,当检测到高血糖时,它会自动启动;当血糖降至可接受水平时,它会关闭。由于其实时响应特性,患者将不再经历随机的血糖峰值,从而避免由此引发的短期和长期健康问题。尽管全面推广前仍需进一步测试,但目前看来前景十分乐观。
好了,我们现在进入视频的核心部分。接下来自然要谈谈心脏,更具体地说,是一种可以调节心跳长达五天的注射式起搏器。为了理解其重要性,让我们先来看看心脏是如何工作的。心脏跳动的稳定节奏是由规律的电脉冲引起的,这些脉冲由位于心脏上腔的窦房结产生。在正常活动中,窦房结每分钟会产生60至100次电脉冲或心跳。抱歉打断一下,我电量有点低,所以要去充一会儿电。
对于患有心律失常的人来说,这些刺激往往不能正常工作。它们可能过慢,低于每分钟60次,称为心动过缓;也可能过快,超过每分钟100次,称为心动过速。其他时候,它们可能完全失去协调,导致不规则的心跳。纠正心律失常的一种方法是使用除颤器,但这是一种昂贵的设备,并不总是随手可得。另一种选择是人工起搏器,但需要进行重大手术才能安装。因此,科学家设计了一种替代方案,这种装置足够小巧,可以轻松放入急救箱中。它采用比人类头发还细的针头形式,类似于注射器。首先,它被注射到心脏附近,然后释放出形成导电聚合物水凝胶的纳米颗粒溶液。接着,一根连接到类似手机设备的电缆被插入注射点的小孔中。正是通过这个设备,水凝胶层接收低功率电流,可以调节心跳长达五天。之后,凝胶会自行溶解。因此,这种凝胶可以用作紧急临时起搏器,为患者争取时间前往医院接受进一步治疗。迄今为止,它已在小型动物身上成功测试,随后将推广到猪和人类。
接下来,科学家又取得了另一项重大胜利:一种简单的血液测试可以预测多达67种不同疾病的风险。近年来,科学家们对我们血液中循环的数千种蛋白质感到兴奋不已。他们发现,通过测量这些被称为生物标志物的蛋白质水平,可以预测一个人未来患病的风险。这些生物标志物被认为如此可靠,以至于专门用于早期阿尔茨海默病检测的测试已经问世。在此基础上,英国科学家现在识别出了与67种疾病发作相关的蛋白质。这一发现来自4万名英国志愿者的样本池。首先,他们的血液通过先进的分析技术进行了检查,每种疾病都关联到了5到20种蛋白质。随后,预测结果与后期诊断进行了比较。数据显示,蛋白质生物标志物比现有方法更具预测性,后者依赖血细胞计数、胆固醇、肾功能和糖尿病测试作为指标。运动神经元疾病、肺纤维化、2型糖尿病甚至痴呆症都能更准确地被检测出来。不过,大规模发布之前仍需进一步研究。
另一个在去年取得突破的医学问题是哮喘。对我来说这是个好消息,因为50年来首次开发出了新疗法。如果你曾经经历过或目睹过哮喘发作,你大概已经知道在这种情况下发生了什么。炎症导致气道收紧,引起呼吸困难甚至更严重的问题。这些发作是由一种叫做嗜酸性粒细胞的白细胞积聚引起的。过去50年里,严重哮喘患者不得不服用类固醇片剂来减少炎症,使一些患者陷入反复治疗和住院的循环。这时,一种名为贝那利珠单抗(benrelizumab)的物质登场了。它可以中和这些白细胞,已经被用来帮助患者应对极端哮喘的长期症状。而现在,更深入的研究揭示了它在紧急情况下的作用。伦敦国王学院的研究人员表明,在急性加重期间注射一剂贝那利珠单抗比类固醇药片更能缓解症状。他们的关键结论是,服用这种物质的患者在90天后治疗失败的可能性比服用药片的患者低四倍。
在继续之前,我们需要您的支持。如果您喜欢这个视频,请订阅以获取每周的好消息更新。现在,让我们深入探讨另一项去年引起我们注意的医学成就。11月,一项可能引领下一代减肥药物的突破性发现问世。肥胖是一个正在全球范围内加剧的重大健康问题,虽然运动和营养非常重要,但有时它们还不足以解决肥胖问题。目前,最先进的医疗方法之一是基于GLP-1激素的治疗。GLP-1是一种肠道激素,当受到刺激时,它会抑制食欲并减缓消化。然而,这类药物有一些常见副作用,如呕吐和胃部不适。疲惫和疲劳也会发生,因为这些药物旨在减少热量摄入,而不是提高热量燃烧速度。此外,它们还会消耗瘦肌肉质量,使患者更加虚弱。出于这些原因,哥本哈根大学给自己设定了开发不依赖GLP-1激素的替代减肥路径的任务。他们将注意力转向中枢神经系统和一种名为神经激肽2的受体。他们激活了该受体并在实验小鼠中测试了他们的新药。结果是热量燃烧速度加快,同时抑制食欲,且不会引起恶心、肌肉质量损失或能量不足。预计临床试验将在未来两年内进行,大约在同一时间,一种能在几秒钟内止住严重出血的凝胶注射器可能广泛使用。
失血性死亡是创伤患者有时无法幸存的主要原因之一。在这种情况下,急救人员只能依赖几种工具:止血带、纱布和促进血液凝固的止血剂都可以提高生存几率。然而,准备和实施这些药物(通常需要施加强力按压)有时会耗时过长,而在争分夺秒的情况下,每一秒都至关重要。此外,它们并不适用于所有类型的出血。这就是Trauma Gel能够真正改观前线急救护理的地方。这是一种预装注射器,将植物基止血凝胶注入伤口中心。注射后,急救人员只需在上面覆盖一层纱布,并用手掌施加适度压力即可。这种凝胶可以在几秒钟内阻止严重失血。Trauma Gel预计将于今年晚些时候在美国推出,届时预计将被政府卫生机构甚至美国军方采购。
最后但同样重要的是关于人工智能的一项积极用途:发现了近百万种潜在抗生素,可以对抗耐药性超级细菌。有些细菌是普通细菌,而有些则是超级细菌。它们主要是在抗生素被过度使用或误用时产生的,这让细菌有机会适应并变得更强。当这种情况发生时,大多数细菌会死亡,但一小部分最具抗性的细菌往往会存活下来。这些幸存者随后在短短20分钟的繁殖周期中取代死去的祖先。最终,一种更强的细菌变种出现了。相比之下,找到更强版本的抗生素需要花费更长时间。以当前技术,这需要10到15年,因为识别潜在抗生素候选者可能需要永远的时间。然而,这一过程的部分环节刚刚被大幅缩短。宾夕法尼亚大学和昆士兰科技大学的学者利用机器学习技术检查了数万种细菌的基因组。结果令人震惊:共识别出超过85万个损伤或杀死有害微生物的分子,其中90%是未知的。人体临床试验即将展开,如果一切顺利,新一代抗生素有望借助人工智能达到全新高度。
你怎么看?在我看来,这确实是一个相当积极的结尾。你听说过其他医学进步的故事吗?是否有某项发现可能在未来影响或激励你?请在评论区分享你的想法。一如既往,感谢您的观看,我们下个视频再见!
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