明尼苏达州罗切斯特市——从人工智能驱动的药物发现到再生疗法和下一代神经学工具,梅奥诊所研究人员在2025年取得了显著进展,推动了对全球最严重复杂疾病的预测、预防和治疗。
这些发现反映了梅奥诊所三大创新计划的进展。通过预防计划(Precure initiative),梅奥诊所临床医生和科学家合作开发工具,在生物过程发展为疾病或演变为难治性复杂状况前进行预测和干预;通过起源计划(Genesis initiative),他们致力于推进超越传统移植的终末器官衰竭新疗法;通过生物电子神经调控创新治愈计划(BIONIC initiative),他们将临床洞察与尖端工程结合,提供新型神经诊断和治疗方法。
1. "虚拟临床试验"可预测心力衰竭药物效果
梅奥诊所研究人员创建了"虚拟临床试验",通过将高级计算机建模与真实患者数据相结合,推进疗法发现并减少研究时间、成本和试验失败风险。作为预防计划和起源计划的一部分,他们通过一项虚拟临床试验开发了新方法,可预测现有药物是否能重新用于治疗心力衰竭这一全球最紧迫的健康挑战之一。
"临床试验将永远不可或缺,"梅奥诊所平台信息学副总裁、人工智能与信息学南希·佩雷茨曼和罗伯特·斯卡利讲席教授崔涛博士表示,"但这项创新展示了人工智能如何使研究更高效、经济且广泛可及。整合试验模拟、仿真、合成试验和生物医学知识建模,为转化科学开辟了新范式。"
2. 新发现或可解锁肺部疾病再生疗法
梅奥诊所研究人员发现了调控关键细胞的分子"开关"。这些少量但强大的细胞决定是修复组织还是对抗感染,该发现可能为慢性肺部疾病的再生疗法提供依据,属于梅奥诊所起源计划的一部分。
"我们惊讶地发现这些特化细胞无法同时执行两项任务,"研究资深作者道格拉斯·布朗菲尔德博士表示,"有些专注于重建,有些则专注于防御。这种分工至关重要——通过揭示控制它的开关,我们可以开始思考如何在疾病中恢复平衡。"
3. 干细胞或为终末期肾病治疗带来新希望
梅奥诊所研究人员发现,在终末期肾病患者的血液透析前,将患者自体脂肪细胞提取的干细胞注入静脉,通常有助于预防炎症和静脉狭窄。作为梅奥诊所起源计划的一部分,这可能帮助数百万人延长耐受透析的时间,推迟肾移植需求。
"若在更大规模临床试验中得到验证,这种方法有潜力改善数百万肾衰竭患者的预后、降低医疗成本并为透析通路管理制定新临床指南,"梅奥诊所介入放射科医生桑杰·米什拉医学博士表示。
4. 梅奥诊所医生绘制患者脑电波图实现癫痫个性化治疗
梅奥诊所医生现在能够通过详细绘制每位患者独特的脑电波模式,精确定位最有效的刺激位置,突破传统"一刀切"的癫痫治疗方法。这项研究属于BIONIC计划。
"长期目标是让癫痫网络平静下来,最终被大脑'遗忘'。重组神经网络可能使我们超越控制癫痫发作,真正实现癫痫治愈,"梅奥诊所神经科医生尼克·格雷格医学博士表示。
5. 新遗传生物标志物识别侵袭性脑瘤
梅奥诊所研究人员发现,当脑膜瘤(最常见的脑瘤类型)表现出端粒酶逆转录酶(TERT)基因活性时,即使显微镜下显示为低级别,其复发速度也更快。这是梅奥诊所预防计划的一部分。
"高TERT表达与疾病快速进展密切相关,"梅奥诊所神经外科医生、研究资深作者格拉雷·扎德医学博士表示,"这使其成为识别可能面临更高侵袭性疾病风险患者的有前景新生物标志物。"
6. 梅奥诊所研究人员发现免疫系统的"青春之泉"
梅奥诊所研究人员发现,部分老年人保持"免疫青春"——这是研究人员创造的新术语,用于描述60岁以上人群仍拥有年轻免疫系统的情况。作为梅奥诊所预防计划的一部分,这项研究揭示了免疫系统与年龄的关系。
"我们观察到这些患者尽管六七十岁,却拥有非常年轻的免疫系统。但他们为此付出的代价是自身免疫疾病,"梅奥诊所风湿病学家兼临床科学家科妮莉亚·韦兰德医学博士表示。
7. 梅奥诊所工具加速阿尔茨海默病和痴呆的预测、识别与诊断
作为预防计划的一部分,梅奥诊所研究人员开发了新工具,可在症状出现前数年估算阿尔茨海默病发病风险,并帮助临床医生通过一次扫描识别与九种痴呆类型(包括阿尔茨海默病)相关的脑活动模式。他们还证实了FDA批准的血液检测的准确性,该检测可在门诊记忆诊所用于诊断不同认知障碍程度的患者。
"走进我诊所的每位患者都带着由大脑复杂性塑造的独特故事,"梅奥诊所神经科医生大卫·T·琼斯医学博士表示,"这种复杂性吸引我投身神经学,并持续推动我寻求更清晰的答案。"
8. 梅奥诊所研究改进致密乳腺癌筛查与早期检测
近一半美国女性拥有致密乳腺组织,这会使乳腺X光检查难以检测乳腺癌。梅奥诊所研究人员发现,在3D乳腺X光检查中增加分子乳腺成像(MBI)检测,可使在致密组织中发现癌症的能力提高一倍以上。
"我们的研究聚焦于检测最具致命性的癌症,包括快速生长的侵入性肿瘤。若能更早发现,我们可能挽救更多生命,"梅奥诊所医学物理学教授、研究首席作者卡莉·赫鲁斯卡博士表示。
9. 梅奥诊所研究人员发现"糖分子涂层"可保护1型糖尿病中被破坏的细胞
在识别出癌细胞用于免疫系统逃逸的表面糖分子后,梅奥诊所研究人员发现该分子未来可能用于治疗1型糖尿病(曾称青少年糖尿病)。
"目标是提供无需免疫抑制的可移植细胞,"梅奥诊所免疫学研究员弗吉尼亚·夏皮罗博士表示,"尽管我们仍处于早期阶段,但这项研究可能是改善治疗的重要一步。"
10. 新研究计算自身免疫疾病患病率
梅奥诊所研究人员及其合作者首次描述了美国自身免疫疾病的患病率。研究显示,约1500万人估计患有105种自身免疫疾病中的一种或多种。研究还发现自身免疫疾病在女性中更为常见,并按患病率、性别和年龄确定了主要自身免疫疾病的排名。
"了解美国自身免疫疾病患者数量对评估这些疾病随时间及治疗的变化趋势至关重要,"梅奥诊所佛罗里达州心血管医学系转化研究副主任、研究通讯作者德丽莎·费尔韦瑟博士表示。
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