信息技术助推个性化治疗

【字体: 时间:2005年05月08日 来源:中国科技网

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  日本日立电器公司宣称,已研制成功一种仅有2.5平方厘米的超小型芯片,可以分析出不同人特定基因的差异,从而判断药物对不同人的疗效和副作用。专家认为,这项成果将为“个性医疗”的发展提供帮助。

  目前在基因医疗领域,“个性医疗”是一个热点。所谓“个性医疗”是指医生根据每个患者不同的基因,设计出每个患者专用的医疗方案。但到目前为止,发现不同人基因之间的差异需要大型设备,其中的巨额开支使小医院很难承受。

  据介绍,这种超小型芯片不仅防水、内置天线,而且装有一种特殊试剂,可以判定不同人特定基因的差别。研究人员把这种芯片放入从血液等提取出的DNA溶液,芯片中试剂获取到的基因信息会通过天线传输到外部的读取装置,经过处理,研究人员就可以发现基因的差别。

  据悉,这种芯片计划在2010年用于临床。

  个性化疗法为患者打开一扇新大门

  基因个性化疗法是医学和生物学结合的产物,随着人们对于基因的了解越来越多,它的优势也日益凸显。个性化治疗最主要的研究方向,就是要了解同一种药品对不同人产生不同疗效的原因,找到人类个体之间的哪些基因差异导致了疗效的差别,并将这一研究成果应用于临床治疗中。

  以癌症为例,虽然战胜癌症是目前医学界努力攻克的目标之一,但人们对付癌症的手段却非常单一,无非是寻找各种各样的化学药品,在实验室中观察它们对癌细胞的杀灭能力。而针对遗传基因的个性化疗法则为人们战胜癌症提供了新的可能。

  实际上,基因个性化疗法还可以用于许多其他领域,不断完善目前的各种传统疗法,减少药品毒性。在器官移植方面,基因方面的研究成果也有助于减少移植器官中的排异现象。

  两年前,西班牙已在临床上试验性推广个性化治疗,采用的也是基因技术。

  西班牙妇女玛尔塔和罗莎的不幸十分相似:她们同时被诊断出患了乳腺癌。她们的幸运也同样相似:治疗均很成功,病情得到控制,医生说她们可以看着自己的孙子长大成人。但有一件事情不一样,那就是医生给她们使用了不同的药物。

  玛尔塔用的药物叫Trastuzumab,是一种抗生素,其主要成分是HER2蛋白质。而罗莎使用的是Gefitinib,一种专门用来治疗顽固性家族遗传乳腺癌的药物。她们两人患上乳腺癌的病因完全不同,因而医生针对其各自病情采用了不同的药物。

  她们俩是医学界最新的革命———基因个性化疗法的受益者。这是一种针对特定人群甚至特定个人的病情来制订疗法和用药的新型医疗方式。

  对玛尔塔和罗莎来说,医生治愈的不是“通常”的癌症,而是属于“她们”自己的癌症。医学界人士以极大的热情来关注这种新型疗法。西班牙乳腺癌研究所主任米格尔·马丁说:“针对玛尔塔和罗莎采取的个性化治疗是可能引发最少副作用、最有效的肿瘤治疗方案。”

  西班牙乳腺癌患者协会主席玛丽亚·格拉纳多斯认为:“这种疗法为成千上万名乳腺癌患者打开了一扇新的大门。”



  个性化疗法

  基于寻找基因差别

  基因个性化疗法的特点是针对每个人,在不同的时刻采用不同的疗法、不同的药物剂量和不同的治疗时间。因为不可能有两个完全相同的病人,所以也不应该有完全相同的治疗方法。

  自人类基因组图谱绘制完成后,医学家们就已经知道,对于治疗某些疾病来说,这意味着迈出了一大步。但他们也明白,人们还需要更多地了解由人类基因差异所造成的个人对同一种疾病的不同反应。

  科学家们认为,对人类遗传基因中各个片断的作用认识越多,人类在治疗某些疑难病症方面就前进得越远。虽然人类的DNA都大致相同,但当人类患上某种疾病、接受某种药物的治疗时,DNA上的细微差别却可能导致患者产生不同的、甚至危险的反应。一些药物对某些人非常有效,对另一些人却会带来让人莫名其妙的效果。这就是基因差异造成的。



  个性化疗法

  得到信息技术助推

  但是对人类遗传基因的了解是一个艰苦的探索过程。例如,科学家目前认为,人的染色体中至少有210万个不同的单核苷酸,就是它们之间的差异导致了人类个体间的细微差别。

  在这方面,信息技术的发展为探索遗传基因提供了巨大帮助。上述日立公司开发的小型基因检测芯片就是一个理想的手段。

  此外,将矩阵方法和电脑强大的计算能力结合在一起,也可以详细地了解和描述不同个体之间单核苷酸的区别,从而获得可用于个性化治疗的必需资料,使得针对不同个体的遗传基因研制个性化药物成为可能。

  另一个技术突破是单倍体追踪技术。它能够帮助人们确认同一染色体中单核苷酸的情况,从而使医学家在寻找个性化药物时少走许多弯路。

  个性化疗法

  临床意义十分重大

  虽然基因个性化疗法尚不能很快大规模应用,但这并不妨碍医学界的先行者们针对某些已知疾病采用这一疗法。目前市场上已经有多种人们能够负担得起的基因检测项目,个性化疗法并非完全没有基础。

  器官移植就是一个例子。接受器官移植后的病人总是需要服用抑制免疫系统的药物,从而避免发生排斥反应。但最近的研究发现,人体中有一种TPMT酶在这类排斥现象中扮演重要角色。某些人的TPMT酶会发生一定变异,他们并不需要像其他人那样服用大量的抑制免疫系统药物。如果按照通常剂量让他们服药,后果将不堪设想。

  类似的情况还发生在一些心脏病患者身上。一些患有特定心血管疾病的病人需要使用抗血凝剂。但对某些病人来说,这种药物会产生严重的副作用,例如大出血,这使得医生在选择药物上处于两难境地。随着基因技术的进步,目前医学家已经发现,该问题是由人体的基因变异造成的,它能使人体产生一种与抗血凝剂完全不相容的酶,从而使药物产生副作用。如今,医生们已经可以选择合适的疗法和药物来避免这一问题。

  基因个性化疗法是医学界革命性的治疗方法,但是对于不同人体中能够被药物影响到的基因,迄今科学家还知之甚少。而且在不同种族的人中,这些基因的差异又非常大。从这一角度来说,人与人之间几乎是完全不同的。因此,科学家在探索基因个性化治疗的道路还很长。
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