人類(lèi)利用基因治療疾病的第一個(gè)認(rèn)可的臨床試驗(yàn)報(bào)告始于1990年,自此以來(lái),已經(jīng)走過(guò)20年的時(shí)間,現(xiàn)在,科學(xué)家仍在這一前沿科學(xué)道路上孜孜不倦地探索著。
人類(lèi)的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中,有23對(duì)染色體、30多萬(wàn)個(gè)核苷酸、30多億個(gè)堿基對(duì)。完成人類(lèi)基因的物理圖譜后,科學(xué)家對(duì)基因治療有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),在認(rèn)識(shí)和熟練使用遺傳生物學(xué)單位基因的新近進(jìn)展后,它已經(jīng)為科學(xué)家去改變病人的遺傳物質(zhì),以達(dá)到治病防病的目的邁向新的一步。醫(yī)生試圖通過(guò)改變病人細(xì)胞的遺傳物質(zhì),來(lái)代替給病人治療或控制遺傳疾病的藥物,最終達(dá)到醫(yī)治病人疾病的?;蛑委熯^(guò)程中首先要找出哪些基因可以做為治療的基因,然后再把正常的基因送到帶病的細(xì)胞里面,對(duì)有害的變異基因發(fā)動(dòng)圍剿,稱(chēng)為基因傳導(dǎo)或是基因?qū)?,從而達(dá)到基因治療的效果。
技術(shù)遭遇瓶頸
要想發(fā)明一種簡(jiǎn)單有效的基因傳導(dǎo)技術(shù),是相當(dāng)困難的。經(jīng)過(guò)多年努力,科學(xué)家已經(jīng)弄清楚了很多疾病和基因的對(duì)應(yīng)關(guān)系,但是還沒(méi)有找到一種好的基因傳導(dǎo)技術(shù),能夠有效地把正常的基因放到病變的細(xì)胞里面,而不引起其他任何疾病??茖W(xué)家嘗試用病毒性載體和非病毒性載體兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)基因傳導(dǎo)。如果使用病毒性載體運(yùn)載基因,它們可能會(huì)更多地改變目標(biāo)細(xì)胞。另一個(gè)危險(xiǎn)是新基因插入DNA的位置可能出現(xiàn)錯(cuò)誤,定向不準(zhǔn),會(huì)影響其他基因的表達(dá),導(dǎo)致癌癥和其他損傷的產(chǎn)生。2004年,科學(xué)家在法國(guó)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)就出了問(wèn)題。用病毒性載體的方法治療6個(gè)孩子的遺傳缺陷病,結(jié)果有4個(gè)孩子被發(fā)現(xiàn)得了白血病,這就是病毒特殊基因的整合引起的癌癥。
而非病毒性基因傳導(dǎo)不用具有病毒特異性的DNA序列,僅僅用一個(gè)沒(méi)有整合的DNA序列,這一序列和我們身體的DNA序列一樣,不含有病毒的成分。因此,非病性載體得到很快的發(fā)展。20年來(lái),傳統(tǒng)的基因治療方法致力于用健康而完整的基因來(lái)替代缺陷基因,而且已經(jīng)在遺傳疾病、傳染病和癌癥方面進(jìn)行了數(shù)百例臨床實(shí)驗(yàn)。但其中成功的病例卻屈指可數(shù)。
基因外科手術(shù)
對(duì)病變的基因進(jìn)行修復(fù),而不是用健康的基因取而代之,這就是被稱(chēng)作“基因外科手術(shù)”的一系列治療方法簡(jiǎn)單而遠(yuǎn)大的目標(biāo)。這一學(xué)科一經(jīng)問(wèn)世,立刻吸引了世界各地的研究人員投身其中。微小的治療分子被導(dǎo)入我們的基因組內(nèi)部,在那里,它們會(huì)像“分子外科醫(yī)生”一樣切除有害的基因突變,這就是最新的基因治療工具所實(shí)現(xiàn)的成就。
基因以及基因突變破譯方面突飛猛進(jìn)的發(fā)展為我們開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)全新的時(shí)代。掌握了這把“分子手術(shù)刀”,包括癌癥在內(nèi)的許多疾病就有了治療方法。新的藥物就好像“分子外科醫(yī)生”,能夠?qū)z傳缺陷進(jìn)行有選擇的修正。刪去基因的缺陷部分,并以全新的遺傳物質(zhì)來(lái)代替。根據(jù)情況不同,治療可以在3個(gè)不同環(huán)節(jié)進(jìn)行,分別是位于染色體內(nèi)部的DNA、位于遺傳進(jìn)程下游的信使RNA和蛋白質(zhì)信息翻譯階段。從中期看來(lái),這些神奇的基因外科手術(shù)應(yīng)該能夠治愈多種遺傳疾病,包括艾滋病和乙型肝炎在內(nèi)的病毒性疾病?;蛲饪剖中g(shù)能夠?qū)z傳缺陷進(jìn)行有選擇的修正,為我們勾畫(huà)了量身定制治療方法的偉大夢(mèng)想。
“終極”治療方案
隨著新的基因組介入技術(shù)的發(fā)展,分子生物學(xué)正在跨越其歷史發(fā)展的關(guān)鍵階段。將來(lái),以無(wú)與倫比的精確程度在基因組內(nèi)進(jìn)行調(diào)控、對(duì)DNA進(jìn)行剪切粘貼、對(duì)RNA進(jìn)行不斷修正、對(duì)蛋白質(zhì)合成進(jìn)行調(diào)整等,這些都將成為可能。這些技術(shù)很快就會(huì)應(yīng)用于治療之中。那為什么不借此對(duì)人種進(jìn)行改良,對(duì)疾病進(jìn)行預(yù)防呢?我們會(huì)成為轉(zhuǎn)基因人?這些全新的技術(shù)引發(fā)了人們對(duì)基因“操控”前所未有的憂(yōu)慮。但是,全盤(pán)否定或盲目批判的做法都是絕對(duì)行不通的。只有對(duì)目前正在進(jìn)行之中的研究工作和研究計(jì)劃有所了解,才能直面生物分子工程學(xué)擺在整個(gè)人類(lèi)面前的問(wèn)題。 疾病的治療和預(yù)防需要對(duì)致病機(jī)制加以考慮,并不一定要對(duì)病因溯本尋源。我們甚至沒(méi)有必要了解疾病是由何種因素引起的。當(dāng)英國(guó)醫(yī)生詹納發(fā)明世界上最早的疫苗——天花疫苗來(lái)根除禍及全球的天花時(shí),人們對(duì)于病毒和免疫系統(tǒng)還一無(wú)所知。從基因外科手術(shù)為醫(yī)學(xué)研究提供的諸多可能出發(fā),這一方法的確值得重視,但是基因外科手術(shù)并不能就此代表疾病治療的全部希望。
由于“基因外科手術(shù)”能從十分上游的階段介入對(duì)疾病的治療,因此這一研究很有價(jià)值。生物學(xué)對(duì)于疾病的源頭已經(jīng)開(kāi)始有了豐富的認(rèn)識(shí),尤其是生物進(jìn)化更傾向于繁殖而不是長(zhǎng)壽這一事實(shí)。不論是什么治療方法都值得我們?nèi)ヌ剿?。疫苗的使用已?jīng)證明,盡管人類(lèi)基因存在多樣性,我們依然可以利用疫苗保護(hù)絕大部分人免受某些疾病的侵害。在壽命方面,有關(guān)衰老基因的研究十分重要,但是也不能因此而忽略環(huán)境因素的作用。 基因外科手術(shù)能用于許多單基因疾病的治療。但這是不是唯一的治療途徑呢?在癌癥或神經(jīng)退行性疾病等由多種因素引起的常見(jiàn)疾病方面,基因外科手術(shù)更不可能是唯一的治療方法。不論是抗菌素還是疫苗,這些重大的醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)都不是依靠按部就班的研究工作實(shí)現(xiàn)的。我們不應(yīng)該過(guò)于受經(jīng)濟(jì)壓力的影響,因?yàn)閷?duì)于價(jià)格昂貴、市場(chǎng)巨大的治療措施的研發(fā)進(jìn)行優(yōu)先投資,這樣只會(huì)對(duì)醫(yī)學(xué)研究造成損害。基因方法同其他治療方法并無(wú)優(yōu)劣之分。藥物、疫苗、再生性治療、基因治療、人機(jī)接口(例如在大腦中植入用于治療帕金森病的芯片)……所有這些治療方法中沒(méi)有哪一個(gè)可以稱(chēng)得上“終極”的解決方案。