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基因治病:就在不远的将来
时间:2012-01-20 11:02:23  来源:工人日报  作者:转载   字体:【
核心提示:成功的基因疗法,有潜力校正导致很多疾病产生的根本原因,因此一直被视为生物医学研究的“圣杯”,甚至,有可能像半个多世纪以前的抗生素开发那样,引发一场深刻的医学革命。

基因治疗
人类基因不再神秘

基因保健 基因常识 生活常误
基因剧场展示神秘的双螺旋

2011年12月,《美国实验生物学会联合会期刊》发布的一篇新研究论文称,德国科学家已实现精确引导新的遗传物质插入到细胞DNA指定位点上,从而有望改善实验性基因治疗的有效性和效率,同时也降低潜在的副作用。

这种基因治疗实验方法代表着一次重大的突破,因为它向我们展示了如何将遗传物质精确地插入到所需的位点,而不是盲目地将其塞进细胞,期待最好的结果。

几乎与此同时,用基因疗法治疗血友病和艾滋病取得初步成功、唇裂基因修复疗法获得新进展等令人欣喜的消息,也频频见诸报端。

而2011年开发出的基因大规模变异速检技术,则为检测遗传疾病、系统性地鉴定病原体的耐药突变,以及开发新疗法和新疫苗提供了一条捷径。

2012年1月10日,美联社又披露了一则令人兴奋的消息:美国生命技术公司研发了一种以1000美元价格在一天内解码单个脱氧核糖核酸(DNA)的机器。这正是人们长期追求的把基因组用于医疗的价格目标。该公司目前已经开始接受订单,产品预计在1年后交付。

运用基因“靶向治疗”

人们长期以来所期待的医学革命或美好愿景,根植于我们势必越来越熟悉的两大科技手段:基因检测和基因疗法。

这意味着,在行将到来的“基因组医学时代”,医疗保健的基本方法将发生转变从关注疾病的检测和治疗,转变为以预测和预防疾病为主,预防的意义将大大超出治疗。由此,医生将有更强的能力诊断疾病、预测健康、判断疾病的发展和制订治疗方案;运用基因学信息研发和施用的药物将更具针对性(所谓“靶向治疗”),并能提前预知一种药物的效果,以及是否会对具体某个人产生不良作用或毒性,从而实现“个性化用药”。

回望数个世纪以来医学的进步,总体而言,我们主要在3个方向上有了攻克疾病的能力:公众健康和卫生知识的普及;含麻醉的消毒手术及器官移植技术的发展;抗生素、疫苗的发现和应用。

今天,当我们迈进详实解读“人之书”的新时代、对人类基因的认识取得了长足进步,并已开始从分子水平理解自身和思考疾病的起因时,可能便步入了攻克疾病之第4个方向的起始阶段:推进基因疗法。

事实上,近几十年来,我们已经获取了许多有关健康问题的基因规律,对基因在我们的生理机能调节、功能障碍和疾病的发生中所扮演的重要角色,有了大概了解,并且能在一定程度上精确地描述缺陷基因、测出它们的序列及其正常的成分。相应地,就可以有针对性地制造新药或进行治疗。而一旦识别出某种疾病是遗传性的,也可以就此预测其特定的发病风险,选择准确的诊断方法,通过定期检测建立起细致的监控,以及采取其他先期干预或治疗性措施。

破解遗传疾病宿命

从不太严格的意义上讲,最早的基因疗法,也许是在上个世纪初用胰岛素(并非基因,而是基因的产物)治疗糖尿病。简单地说,所谓的基因疗法,是指利用基因工程技术来对人类基因进行操作,以矫正有缺陷的基因所带来的不利结果。

基因疗法主要有两种:第一种是体细胞治疗,即用正常的基因替换异常(有缺陷)的或潜在的致病基因。也就是说,将正常拷贝的基因导入受者体内,然后整合到受者的遗传物质中,从而修正基因缺陷。所有的干预、修饰都发生在体细胞内,基因的改变不会传递给子代;第二种是种系治疗(也叫生殖细胞疗法),即在精子、卵或胚胎细胞中进行遗传改变,防止有害的突变传给下一代。

1990年9月14日,被看做是基因疗法的诞生日,美国国家卫生研究院的三位专家最先尝试使用基因进行治疗。

他们的施治对象是一个患有严重且罕见的遗传性免疫系统疾病的4岁幼女,她的免疫系统因为缺少一种酶而丧失功能,无法抵抗疾病(称为腺苷脱氨酶缺乏症)。其治疗的步骤是:先从患者血液中取得一些免疫细胞(白血球)进行培养,再让它们接触携带了正常基因的反转录病毒。等这些细胞原有的DNA(脱氧核糖核酸)与携带替代基因的病毒基因组结合后,再把这些细胞重新注入患者的血液中。

此后,基因疗法断断续续地取得了一些进展。英国知名医学杂志《柳叶刀》2009年11月刊曾报道说,美国宾州大学和费城儿童医院等机构合作,成功地为一名叫做科里·哈斯的8岁男孩进行了实验性基因疗法。哈斯患有“利伯氏先天性黑蒙症”,这是一种由一个叫做RPE65的基因突变导致的遗传性视网膜眼疾。RPE65基因所制造的蛋白能将维生素A转化为吸收光线的视网膜色素,如果缺乏这种基因或者基因发生突变而无法发挥正常功能,人即便生下来不是盲人,也会由于储存的视网膜色素消耗殆尽而逐渐失明。

在为哈斯治疗时,研究人员试图创建一个功能基因,来取代视网膜上错误的基因。他们先将矫正性DNA(即正常的RPE65基因)导入一个经过处理的、无害的腺相关病毒(AAV),以之作为载体,再用一根细针把它注射到哈斯眼睛里。然后,由病毒带着新基因进入光敏感细胞的细胞核,将自己的DNA插入到细胞的DNA中,取代有缺陷的基因。接着,那些新生成的健康蛋白将维生素A转化为视网膜色素。这样一来,眼睛的功能就正常了。

这一结果令医学界深受鼓舞,因为它不仅能够促进基因疗法的发展,而且意味着可以利用基因疗法治疗更多的普通视网膜疾病。

期待更多奇迹发生

虽然基因疗法早已进入临床试验阶段,但目前在治疗大多数遗传疾病上,并没有取得太大的进展。换句话说,现有的治疗能力远远落后于诊断水平。此外,基因疗法还有许多未知因素乃至危险因素,也引起了争议。比如,担心携带新基因的载体被随机整合到基因组中存在诱发癌症的潜在风险、胚胎基因疗法可能会扩大对人类的生物结构的人为改变等等,而人们对操控人类基因的危险性及被滥用的可能性也普遍存有恐惧心理。

此外,虽然基因治疗在一定程度上是从根儿上解决问题,但并不意味着能包治百病。因为有的疾病不完全是由基因决定的,还跟心理、环境和生活方式等因素有关。

有报道说,从上世纪90年代开始,美国即进行临床基因疗法。1999年,患有先天OTCD遗传病的美国男孩杰西·吉尔辛格在接受基因治疗4天以后去世,从而引发了大众对基因疗法的质疑,多项基因疗法的研究项目因此被叫停。但是,后来的调查表明,杰西主要是因其体内对载体腺病毒产生过度免疫排斥反应而死亡。

美国霍华德·休斯医学研究所教授凯瑟琳·海伊认为,未来基因疗法将变成治疗基因疾病的一种选择。当初,单克隆抗体发展成常规疗法用了30年时间,骨髓移植也差不多花了这么长时间才变成标准的治疗方式。重要的是应该意识到,发展一种全新的治疗方式虽然看起来很慢,但每一步都会离目标更近。

DNA双螺旋结构的发现者之一詹姆斯·沃森在他新近出版的一部著作中断言:“看来基因疗法似乎还要很长的时间,才能创造基因革命开始时所预见的奇迹。”尽管如此,他仍旧认为,“这个技术破解遗传疾病宿命的潜力实在很大,医学界绝不能放弃它。”

成功的基因疗法,有潜力校正导致很多疾病产生的根本原因,因此一直被视为生物医学研究的“圣杯”,甚至,有可能像半个多世纪以前的抗生素开发那样,引发一场深刻的医学革命。

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