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项目名称：国家基于 RNA 技术的基因治疗和药物中心 项目时长（月）：36
A 科学质量 A.1 研究计划的目标、相关性和动机 该研究计划有两个主要目标：增加设计和提供基于 RNA 的基因治疗药物所需的技术知识，并在人类疾病的五大领域（遗传病、癌症、代谢/心血管疾病、神经退行性疾病和炎症/感染性疾病）中确定有希望的候选药物/基因。 过去几十年来，人们对人类疾病治疗方式的看法发生了巨大转变。通过全球对药理学的重新思考而开发出的分子个性化治疗已经成为大大提高治疗效果的雄心勃勃的目标。 对高度特异性新药的需求源于对导致人类疾病的分子和细胞事件的理解的惊人进步。事实上，大的分子多样性并不是罕见遗传性疾病的唯一标志，而是人类最常见疾病的发病机制的基础。癌症就是一个典型案例：很明显，具有相似临床和表型的肿瘤疾病可能因涉及不同的致病突变的致癌基因和肿瘤抑制基因而彼此不同，而专门针对改变的蛋白质甚至基因突变的创新方法显示出很高的疗效。因此，开发针对广泛靶点的药物不仅成为罕见疾病治疗的原则，而罕见疾病往往被制药公司的优先事项所忽视，而且也是全球新治疗方法的基础，即恰当定义的“精准医疗”。为了完成这项任务，有必要探索治疗策略，这些策略超越了费力地识别适合酶、转运蛋白和通道关键调节域的小化学分子。相反，需要改变范式，开发一类共享共同合成和递送平台的药物，原则上可以以前所未有的精度作用于任何类别的蛋白质。显然，核酸的非凡力量和灵活性使这些分子成为这项任务的理想工具，应用范围几乎无限。 RNA 疫苗在控制 COVID-19 大流行中的作用提供了直接、令人印象深刻的证据，表明可以快速有效地开发针对特定目标的 RNA 药物。虽然 mRNA 疫苗的成功以及使用 CRISPR/Cas9 技术进行靶向基因组修饰的影响最近引发了人们对 DNA/RNA 治疗应用的极大兴趣，但应该记住，基于 DNA 的疗法早在三十多年前就在单基因疾病的基因治疗领域开创和发展。在这个转化医学的辉煌例子中，分子理解，开发将转基因导入受影响细胞的技术以及构建安全的递送平台，使人们在纠正各种先天性代谢错误方面取得了临床成功。在这一充满挑战的过程中，意大利科学发挥了重要作用，我们国家可以依靠该领域的成熟技术和设施。现在，基因治疗的潜力已经远远超出了更换有缺陷的基因产物。靶向基因校正（“基因编辑”）已被证明可有效治疗最常见的血液遗传疾病血红蛋白病，而嵌合抗原受体在患者 T 细胞中的表达（CAR-T）已被证明是一种新颖、成功的治疗方法，可用于治疗复发/难治性 B 细胞恶性肿瘤患者。依靠这些新技术的卓越中心群，该计划的一个主要目标是迅速扩大这些治疗选择。事实上，虽然意大利在先进基因治疗药物（AGTMP）领域的基础和临床前研究成果颇丰并得到国际认可，但将研究成果转化为临床治疗却往往有限。为此，需要制定一项雄心勃勃的国家计划，用于创建/加强药品生产基础设施、创新型 AGTMP 项目管理以及培训和咨询中心。就后者而言，学术界在将 AGTMP 项目转化为临床治疗时目前面临的主要瓶颈之一是缺乏在 GMP 条件下对这些产品进行工艺开发、扩大规模和生产的能力；这通常导致项目在第一次原理验证后就被放弃，少数幸存下来的项目还需要高昂的成本和漫长的拖延。因此，该计划的一个关键部分是在这个新兴的科学和健康领域对研究人员和临床操作员进行高级培训和资格认证。具体而言，国家中心将利用现有的经验和基础设施，实施 AGTMP 的开发过程，从早期的临床前研究到临床应用，使其他成员也能享受其服务。根据国家战略和现有举措，将通过三个层面实施：i) 细胞工艺和检测开发、载体制造和临床前研究设施；ii) 现有和改造后的细胞工厂，经授权使用体细胞制造基因疗法；iii) 服务和教学中心。一旦全面投入运营，预计每年的生产能力将达到 250-300 种基因治疗药物产品，可供国家中心的所有成员、全球学术机构和遍布全国的私营公司使用。
DECIMER.ai - 用于科学出版物中自动光学化学结构识别、分割和识别的开放平台
在过去的几十年中，描述化学结构的出版物数量稳步增加。然而，目前大多数已发表的化学信息在公共数据库中都无法以机器可读的形式获得。以更少的人工干预方式实现信息提取过程的自动化仍然是一个挑战——尤其是化学结构描述的挖掘。作为一个利用深度学习、计算机视觉和自然语言处理方面的最新进展的开源平台，DECIMER.ai（化学图像识别深度学习）致力于自动分割、分类和翻译印刷文献中的化学结构描述。分割和分类工具是同类中唯一公开可用的软件包，光学化学结构识别 (OCSR) 核心应用程序在所有基准数据集上都表现出色。这项工作中开发的源代码、训练模型和数据集均已在许可下发布。DECIMER Web 应用程序的一个实例可在 https://decimer.ai 获得。
植物中渗透应激反应的遗传调节机制
植物对渗透压的适应性 - 干旱，盐度和其他非生物压力的结果 - 鉴于其对农业生产力和粮食安全的影响，是植物生物学的关键重点（Lim等，2015； Zareen等，2024）。在信号转导网络中，从应力信号的感知到应激响应性基因表达，各种转录因子和应力反应性启动子中的顺式调节元件在植物适应对非生物胁迫的适应中起着关键作用。此外，基因表达的转录后调节是由RNA代谢介导的（Lee等，2006； Kim等，2017； Park等，2024）。转录激活因子和阻遏物之间的平衡对于适当的基因表达和对非生物应激的反应至关重要（Seok等，2022）。该研究主题巩固了在理解渗透压力反应背后的遗传调节机制方面的最新进展，其中包含七项研究探索植物适应性的分子，生化和基因组维度的研究。
在维护和植物中的微生物的角色 -
vermicompost是一种堆肥，是通过Vermicomposting过程产生的，它涉及使用earth将有机物分解为营养丰富的肥料。此过程是回收有机废物，减少垃圾填埋场中废物并为植物创造可持续的有机肥料来源的绝佳方法。Vermicomposting的关键好处之一是它具有有益的微生物富集土壤的能力。这些微生物在促进土壤健康和生育方面起着至关重要的作用，因为它们分解有机物并将其转化为植物可以使用的营养。通过将earth引入堆肥过程中，我们可以显着提高所得vermicompost中的微生物多样性和丰度。在ver骨上存在许多不同类型的微生物，包括细菌，真菌，原生动物和线虫。这些微生物在复杂的相互作用网络中共同起作用，以分解有机物并使植物可用。例如，细菌负责分解简单的糖和碳水化合物，而真菌分解了更复杂的有机化合物，例如木质素和纤维素。除了分解有机物外，Vermicompost中的微生物还有助于稳定土壤聚集体并改善土壤结构。这是因为它们分泌多种物质，包括多糖，蛋白质和酶，这些物质有助于将土壤颗粒结合在一起并产生稳定的土壤聚集体。反过来，这可以改善水渗透和保留率，减少侵蚀，并为植物生长创造更有利的环境。Vermicompost的另一个重要好处是它抑制植物疾病和害虫的能力。这是因为Vermicompost中的微生物群落包含许多对植物病原体和
真核生物可能在坟墓疾病的肠道微生物中起重要的生态作用
在过去的几十年中，全球自身免疫性疾病的流行迅速增长。越来越多的证据将肠道营养不良与各种自身免疫性疾病的发作联系起来。由于高吞吐量测序技术的显着进步，肠道微生物组研究的数量有所增加。但是，它们主要集中在细菌上，因此我们对人肠道微生物生态系统中真核微生物的作用和意义的理解仍然非常有限。在这里，我们选择了Graves疾病（GD）作为一种自身免疫性疾病模型，并研究了肠道多杀伤力（细菌，真菌和生物学家）从健康控制，患病和药物治疗的康复患者中的微生物群落。结果表明，GD中的生理变化增加了细菌社区组装的分散过程，并增加了真核社区组装的均匀选择过程。恢复的患者与健康对照组具有相似的细菌和原生动物，但没有真菌的社区组装过程。此外，与细菌相比，真核生物（真菌和生物学家）在肠道生态系统功能中起着更重要的作用。总体而言，这项研究简要了解了真核生物对人类肠道和免疫稳态的潜在贡献及其对治疗干预措施的潜在影响。
自然杀伤细胞在移植物中的作用和新颖使用
同种异体造血细胞移植（HCT）在过去几十年中，通过增强的支持性护理，降低强度调节（RIC），改善人类白细胞抗原（HLA）键入以及新型的移植物抗疗法 - 抗疗法疾病（GVHD） - 抑制和治疗策略和治疗策略。最值得注意的是，移植后环磷酰胺（PTCY）的实施显着提高了这种挽救生命疗法的安全性和可用性。随着这些进步的降低，非船舶死亡率（NRM），HCT社区更加重视发展减少复发的方法 - HCT后的主要死亡原因。使用RIC HCT时，免受复发的保护主要依赖于移植物 - 白细胞（GVL）反应。供体淋巴细胞输注（DLI），继发性细胞疗法，检查点抑制和HCT后维持策略代表了旨在增强或与HCT的GVL效应协同作用的方法。优化供体选择算法以利用GVL代表了另一个活跃的研究领域。这些策略中有许多旨在利用T细胞的影响，T细胞的影响数十年来一直是GVL的主要介体，也是调查重点减少。但是，利用自然杀手（NK）细胞产生有效抗肿瘤作用的能力的兴趣越来越大。基于NK细胞的方法比T细胞介导的潜在优势是减少NRM的潜力。大多数以T细胞为中心的复发预防策略必须权衡复发减少的好处，而GVHD的NRM风险增加。通过减少感染，而不会增加GVHD的风险，NK细胞可能会减轻NRM，同时仍然通过鉴定和清除癌细胞而减少复发。相比之下，NK细胞有可能减少两者，并有可能明显地倾斜量表，以支持生存。在这里，我们将回顾NK细胞在GVL中的作用，NK细胞匹配或不匹配的优化以及NK细胞疗法研究的迅速研究领域，例如收养转移和嵌合抗原受体（CAR）NK细胞。
诱导节肢动物和软体动物中受过训练的免疫力的机制和因素
在协同进化的选择下进化的免疫系统是动物对病原体攻击的抗药性（1）。生物体的免疫力分为适应性免疫和先天免疫。自适应免疫力在脊椎动物（2）中独立演变，并且是唯一具有记忆力的人。然而，越来越多的研究表明，先天免疫可以增强对继发感染的免疫反应，这意味着先天免疫具有记忆力（3）。但是，与自适应免疫记忆不同，先天免疫的记忆涉及表观遗传修饰（4）。在脊椎动物中，还描述了自适应免疫记忆，先天免疫记忆或训练有素的免疫力（5，6）。在1986年（7）中首先描述了脊椎动物先天免疫在巨噬细胞中建立免疫记忆的能力，这似乎是由环境应力条件引起的（8-10），因此与T或B淋巴细胞触发的经典免疫学记忆不同（11，12）（图1）。许多关于疫苗和病原体的研究提供了先天免疫记忆的证据，例如在没有T/B淋巴细胞的SCID小鼠中，已经表明Bacille Calmette-
长期在小鼠成纤维细胞植入物中逆转录病毒介导的基因转移的体内表达
当前的基因治疗模型涉及逆转录病毒介导的遗传材料转移到源自各种体细胞组织的细胞中，包括造血系统的细胞，成纤维细胞，肝细胞，内皮细胞和成肌细胞（1、2）。我们先前已经描述了一种通过小鼠皮肤成纤维细胞逆转录病毒感染的基因产物传递方法（3）。我们先前在成纤维细胞研究中使用的转导基因是人和狗因子IX cDNA（3，4）。尽管在组织培养中可以实现高水平的持续性，而当在啮齿动物的同种异体移植中移植时，这些成纤维细胞仅在短时间内就产生了大量因子IX（3，5）。从理论上讲，体内表达的短期可能归因于不同的因素：（i）宿主对外源性因子IX的免疫反应； （ii）移植后外国细胞的破坏； （IIM）一旦将转导细胞移植到动物的转移基因的转录基因转录的特异性下降。已经表明（3，5），植入改良的成纤维细胞后，对人类因子IX的抗体存在，这至少可以解释，部分原因是第IX因子的短期。在这项工作中，使用不同的启动子来控制8-半乳糖苷酶的表达，我们证明，在组织培养中，长期表达可以轻松获得，但指导感兴趣基因转录的启动子的类型可能是决定体内长期表达的关键因素之一。
基于碳纳米材料的新型混合平台，用于药物中的电化学传感器应用
摘要如今，医疗和药物领域的快速改善增加了药物的多样性和使用。然而，诸如在疾病治疗中使用多种或联合药物的问题以及对非处方药的无敏使用的问题引起了人们对药物的副作用概况和治疗范围以及由于药物浪费而引起的副作用概况和治疗范围。因此，对各种培养基（例如生物学，药物和环境样本）中药物的分析是讨论的重要主题。电化学方法对于传感器应用是有利的，因为它们的易于应用，低成本，多功能性，高灵敏度和环保性。碳纳米材料，例如钻石样碳薄膜，碳纳米管，碳纳米纤维，氧化石墨烯和纳米原子石用于增强具有催化作用的电化学传感器的性能。为了进一步改善这种效果，它旨在通过将不同的纳米材料一起或与导电聚合物和离子液体等材料一起使用不同的碳纳米材料来创建混合平台。在这篇综述中，最常用的碳纳米型将根据电化学特征和理化特性进行评估。此外，将在过去五年中对最新研究中对电化学传感器的最新研究产生的影响进行检查和评估。
婴儿配方奶和食物中的重金属
随着新的州法规要求在婴儿食品中披露重金属水平，以及增加的消费者，媒体和监管审查，医疗提供者应预期有关父母和照料者的问题会增加。借鉴了解决消费者查询的七年经验，清洁标签项目（一个致力于产品标签透明度的国家非营利组织，以及针对婴儿食品和婴儿配方中的重金属研究的最大研究的背后的组织 - 已经确定了主要问题提供者可能面临的主要问题。此资源将复杂的问题变成了可行的建议，从而为儿童健康做出了明智的决定。