基礎和臨床研究比以往任何時候都更加聯合起來，開發用於人類疾病的療法。結果，未來的療法可能看起來與今天的療法完全不同。在本期Cell 特刊中，探討了治療方法的最新進展以及各種疾病的新興治療方法的生物學基礎：包括Review，Primer，Voices，Snapshot 等類型的共計21篇文章。
在出現藥丸，假肢和生物製劑之前，先有藥水，藥膏和涼茶。疾病困擾著人們一生，而自始至終的維護生命和恢復健康的願望已促使人類從書寫歷史開始嘗試藥物和療法。但是，直到19世紀才標誌著現代醫學的時代，人們在了解或治療我們的許多疾病方面進展緩慢。儘管人們的壽命比200年前更長，更健康，但要治癒或治療所有疾病還有很長的路要走。可以使我們深入了解疾病機理的現代技術，也揭示了開發安全有效的治療方法所面臨的挑戰。即便如此，我們仍然有理由抱有希望：基礎和臨床研究比以往任何時候都更加努力和投入資源來理解和治療人類疾病。
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治療學的發展和基礎生物學研究以互惠互利的方式相互推動。基礎研究通過定義什麼是健康的基線來揭示人體的工作原理，然後還可以剖析機體失常時發生的事情，從而導致更合理的治療方法。同時，基礎生物學也從臨床中受益：臨床數據和分析的結果可能會在概念上揭示新的生物學見解和知識鴻溝，這兩者均可激發科學研究的新途徑。
在本期特刊中，Cell 推出能反映當今治療領域進展和挑戰的文章。在某些情況下，在理解和治療疾病方面取得了令人難以置信的成功，現在的重點是擴大可治療患者的範圍。在其他情況下，我們充分了解疾病的生物學基礎，但缺乏糾正疾病的工具。在某些情況下，仍然缺乏在開發安全，有效的治療方法上需要的基本生物學理解。
全球需要大協作
為了開發療法並將其帶給最需要的人，必須確定，參與並鼓勵各種利益相關者進行協作。對於全球衛生問題（例如當前對COVID-19的威脅）以及對脆弱人群（如發展中國家）造成嚴重影響的疾病，這一點尤其重要。在這些情況下，研究人員，臨床醫生以及行業和公共衛生官員可能會被地理，語言和其他障礙所隔開。作為令人嘆為觀止的合作實例，最近批准的伊波拉疫苗最初是由加拿大公共衛生局開發的，然後是默克公司進一步開發的，並經過授權使用，在正式批准之前為200,000多人接種了疫苗。
靈感來源於現實需要
擴大合作者的圈子是激發新想法，但是還需要其他方法，尤其是在治療進展減慢或逆轉的情況下。
就以抗生素領域舉個例子。在過去的二十年中，不僅發現了新的抗生素，而且微生物已經開始對曾經有效的抗生素產生抗藥性。為了克服這場危機，需要創新的方法來尋找其他來源的新分子。抗生素會是什麼樣？它可能來自哪裡或在哪裡找到？
在某些情況下，尋找新療法的最佳方法可能是追溯過去。例如，數十年的證據表明，某些迷幻藥可以對精神疾病（例如抑鬱症）產生有益作用。然而，由於它們受到嚴格的管制，因此它們仍未被廣泛地用作治療藥物。人們對它們的功效重新產生了興趣，因此批准了氯胺酮的一種變體作為1950年代以來第一種概念上新的抗抑鬱藥。而且，它改變了我們對抑鬱症的神經生物學基礎的理解，並開闢了新的治療途徑。
最後，要開發未來的療法，我們需要超越傳統藥物的思考。一種有效的治療方法可能是一劑微生物藥或一台植入脊柱的小型機器。它可能是一個細胞，從您的體內抽出，經過修飾，然後放回去。保持開放態度對於治療可能是很重要的，因為醫學的未來可能看起來與現在的情況完全不同。
提出大問題，找到大答案
研究界正在收集比以往更多的數據和更多不同類型的數據。
人們意識到，即使不是大多數，許多疾病都是非常複雜的，但同時也需要了解許多數據和許多類型的數據才能理解和治療這種複雜性。開始收集和分析各個患者的多維數據集，包括其疾病的遺傳，蛋白質組和代謝特徵。這樣的數據收集不僅限於診所；將來，可穿戴式，植入式和智能家居設備可用於監測疾病進展和治療反應。但是，從如此大而複雜的數據中提取知識是具有挑戰性的。
其他類型的大數據正在對療法的發展產生重大影響。例如，冷凍電子顯微鏡技術的進步增加了這種方法的數據量和分析能力。結果，結構信息現在變得既豐富又容易獲得，以致於它開始為針對HIV，心血管疾病，神經退行性疾病，神經精神疾病和其他疾病中臨床相關蛋白的藥物設計提供信息。
個性化治療
儘管治療方法背後的原理聽起來很合理，但許多變量會影響特定患者是否會對治療產生反應。了解其疾病的分子基礎很重要，但是治療和功效可能需要納入其生活方式，環境和整體遺傳環境的更廣泛背景。例如，新出現的數據表明腸道微生物組的組成可能會影響藥物的代謝，從而可能解釋療效之間的個體差異。在自身免疫性疾病的背景下，這些疾病的多種病因和表現阻礙了開發真正針對性療法的努力。為了超越治療症狀並真正治療這些疾病的根本原因，需要了解誰將對每種療法做出反應。
治病仍需找到源頭
即使了解了疾病的機理基礎，解決問題的根源仍然常常具有挑戰性。
即使當疾病是由單個突變引起的，仍然很難在體內糾正這些錯誤。主要挑戰在於創建安全操作基因組而不發生脫靶突變和靶向遞送至受影響組織的工具。儘管前者取得了進展，但後者在基因組編輯和更廣泛的治療方面仍然是一個挑戰。在某些情況下，可以通過將治療劑靶向特定位置來實現該目標，例如將其直接植入該位置，例如使用神經調節裝置。然而，這些裝置在大規模治療上具有其自身的挑戰。
不斷變化的治療領域
醫學和治療學已經變得極為複雜。當今的療法主要由小分子，核酸，抗體和越來越多的細胞療法主導。明天的療法可能會增加一套更加多樣化的方式，包括基因編輯機器，納米裝置，微生物，線粒體以及實驗室生長的器官或組織。對疾病機理基礎的深入生物學理解，無論是從患者組織上的大量多組學數據集，複雜的機器學習算法，複雜的動物或細胞培養模型，還是所有這些的組合中獲得的深厚生物學理解，推動了醫學突破的發展。
但是，要將這種理解用於新的療法中，則需要臨床醫生，基礎研究人員，商業實體，監管機構，尤其是患者及其親人之間的溝通。這種交流將模糊研究，製藥實驗室，診所，醫院和患者家之間的現有界限。
參考消息：
https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.03.025