基因治疗的新起点?

【字体: 时间:2002年11月04日 来源:

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几个星期前,基因治疗获得了一次重大成功:患有“玻璃罩儿童综合症”的两岁大的荷兰男孩奇迹般地被治愈了。他患的是严重免疫缺陷症(SCID),只能生活在密闭的塑料容器内。但是研究人员通过把男孩骨髓中的干细胞取出,用基因工程的方法进行改造,然后再植入体内的过程,使他重新获得了完好的免疫系统。

    但是现在这种SCID疾病的治疗方法在美国暂时被禁止了。为什么呢?因为有一个三岁大的法国男孩在接受了类似的治疗后,患上了白血病样的疾病。

    基因治疗一直是倍受争议的,开始的时候给人们带来很多希望,而十年的发展历程却是困难重重。好在现在它成了生物工程的一部分,全世界有20多个不同国家正在进行着600多项这种临床试验。

    基因治疗给SCID综合症带来了希望,也给其他许多遗传疾病带来了希望。全世界大约有5%的儿童患有先天性疾病(即遗传疾病),而接近40%的成年人也患有或大或小的与遗传相关的病症,如癌症和镰刀样细胞性贫血等。

    基因治疗原本的目标就如同治疗“玻璃罩儿童综合症”的医生那样:用正常的基因替代带有缺陷的那个基因,从而解除病症。然而科学家们的一个发现改变了一切。他们发现如果加入合适的基因表达某些蛋白就能够缓解任何病症。

    基因治疗现在被用来治疗很多疾病,包括帕金森病、心脏病和爱滋病等,而三分之二的临床试验是治疗癌症的。费城Jefferson医学院进行的一项啮齿类动物试验非常成功,经过治疗的动物即使接触大剂量的强致癌物质也没有发生胃癌。而且这些基因是通过口服的方式进入体内的。有人会问,“这就是防癌药丸吗”?

    另外研究人员发现,包括肺癌、头颈部癌、食道癌、胃癌、宫颈癌、胰腺癌和肾癌等在内的26种肿瘤细胞株中,这些基因能够抑制一半以上肿瘤细胞的生长。

    法国男孩的悲剧应该引以为戒,但是基因治疗不能到此为止。我们应该吸取的教训是,使用病毒进行基因治疗有很大的局限性。

    早期进行的基因治疗都是利用了病毒的转染活性,病毒将基因带入细胞核内,并留在那里发挥作用。

    病毒是由一些小片段的DNA或RNA包裹在蛋白质外壳中而形成的。研究人员从理论上认为,病毒体被去除部分或全部基因后就对人体没有危害了。然后他们将基因治疗用途的基因片段插入病毒剩余的遗传物质中,并将这些病毒与人体细胞混合。这种改造过的病毒称做载体,通过它们可以将治疗用的基因带入细胞核。上面提到的大鼠“防癌药丸”中也含有病毒。

    但是法国男孩那个病例中使用的是反转录病毒,很久以来人们一直担心这种病毒一旦整合到致癌基因中或这些基因的附近就会导致癌症的发生。1999年Jesse Gelsinger接受基因治疗后死亡,就是感冒病毒所致。

    另外许多基因长度很大不能插入到小小的病毒体内。科学家们正在尝试寻找其他方法。

    德国Jena的Friedrich Schiller大学研究人员使用红外线激光,在哺乳动物细胞上暂时打上小孔然后将DNA片段插入。遗传物质带上特殊的编码,能够发出绿色荧光。这样研究人员就可以观察是否作用到了目标细胞,它们有没有受到损伤,它们有没有正常生长和分裂。

    使用细菌载体是另外一种选择,可以避免使用病毒,而且可以插入更大的基因片段。加州大学圣地亚哥分校(La Jolla)的Virginia Waters发现,细菌可以与哺乳动物细胞发生融合。这个发现看起来有悖常理,但确实是客观存在的事实。

    Waters女士使用的是经过基因工程改造的带有质粒DNA的菌株。这种能够在细菌间传递的遗传物质已经成为了植物转基因操作中最常用的工具。但是哺乳动物细胞能够接受细菌DNA的事实却还不为人知。这仅仅是一个怪异的妄想,还是因为它很少发生而人们不曾发现过呢?

    为了弄清这个问题,Waters女士将一段基因插入特殊的质粒分子,在特定的光照下可以观察到它的存在。然后她将细菌加到哺乳动物细胞单层上,或许再放上一段浪漫的乐曲并将灯关上。八个小时后用特定的光照下观察,奇迹发生了!Waters女士描述说,细菌与细胞的结合可以将大片段的基因带到人类细胞遗传物质的特定位点。

    就象我们不能因为某个宇航员的失事而说航天项目不道德一样,我们也不能如此评论基因治疗技术。我们是在尝试着治疗成千上万种可能致残或者致死的疾病。让我们深吸一口气,找出问题发生的原因,继续前进!

    我们要感谢那些“玻璃罩儿童”,更要感谢我们自己。

(基因潮编译,未经同意不得转载)

摘自 基因潮

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