|
隨着人類遺傳學的發展，研究人員認識到，人類最基本的遺傳單位是染色體上的基因，基因是“製造”和“操縱”人類機體的藍圖，它指揮着細胞合成人類生命的基礎———蛋白質。但是，當基因發生變化時，其編碼的蛋白質不能履行自己正常的功能，這種情況下可能會出現疾病。近10多年來，作爲糾正存在缺陷的基因的一種技術，基因療法在許多國家特別是西方發達國家中成爲研究和試驗的熱點。
經過多年的研究，研究人員尋找到了多種糾正缺陷基因的方法，其中最普遍的方法是將正常的基因插入基因組非特定的位置以取代有缺陷(也稱爲失效或致病)的基因。在這種方法中，研究人員通常會利用被稱作傳病媒介的載體將正常或治療基因遞送到病人的目標細胞中。目前，最常見的傳病媒介是已被人爲改變攜帶了人體正常DNA的病毒。病毒在漫長的進化過程中，形成了一套獨特的方式將自己的基因遞送到人體細胞中，致使人體發病。研究人員試圖除去病毒基因組中導致人體患病的基因，並加入治療基因，然後利用病毒遞送基因的特殊能力醫治人類疾病。
當病毒性傳病媒介在抵達目標細胞(如肝或肺細胞)後，它便將攜帶的治療人類基因的遺傳物質“卸下”留在目標細胞中。在治療基因給出的遺傳指令下，細胞開始產生具有相應功能的蛋白質，從而恢復目標細胞的正常功能。通常，用於基因療法傳病媒介的病毒類型包括：逆轉錄病毒、腺病毒、腺相關病毒(AAV)和皰疹單式病毒。不同的病毒在人體中攻擊的目標各不相同，因此它們在作爲傳病媒介時，攜帶的治療基因和目標細胞也不盡相同。
當然，除利用傳病媒介遞送治療基因治療疾病的方法外，還有其他幾種非病毒遞送基因的方法供研究人員選擇。其中最簡單的方法是直接向目標細胞“注入”治療性DNA，然而這種方法應用範圍十分有限，原因是它只適用於少數人體組織，卻需要大量的DNA。現在，研究人員在實驗將一條人造染色體或者稱第47條染色體注入目標細胞中，這條人造染色體將與人體細胞中的23對(46條)染色體並存，不影響它們的工作或引起它們發生突變，同時也不會受人體免疫系統攻擊。研究人員希望能將人造染色體作爲一個大的傳病媒介，攜帶大量的遺傳密碼。這種方法目前存在的問題是，將如此之大的分子遞送到目標細胞的核內十分困難。
儘管基因療法從理論上講具有很強的可行性，但在實踐中卻遇到了不少的困難。美國首例基因療法臨牀試驗開始於1990年，至今沒有取得明顯的效果。1999年，18歲的傑斯•格爾辛格接受試驗性基因療法治療鳥氨酸轉羧酶缺乏症時，在治療的第4天由於多器官停止工作而去世。據認爲，用作傳病媒介的腺病毒引起人體免疫系統強烈反應是導致傑斯死亡的原因。
基因療法研究遭受的最爲嚴重的打擊是今年1月份法國又一例以失敗而告終的基因療法試驗。一名患X染色體相關嚴重綜合免疫缺乏疾病(X-SCID，俗稱“泡泡嬰兒綜合症”)的男孩在接受基因療法試驗後，出現了同白血病類似的疾病。而在2002年8月，就曾有一名患同樣疾病的男孩在接受試驗性基因療法後出現了相同的情況。在第二例試驗失敗後，爲慎重起見，美國食品和藥物管理局(FDA)立即採取措施，暫時中斷了在美國所有利用逆轉錄病毒作爲傳病媒介在血液幹細胞內進行基因治療的試驗。
2003年2月底，美國食品和藥物管理局下屬的BRMAC委員會召開會議，討論是否能在有相應安全保障的前提下，允許對威脅人類生命的疾病進行一些逆轉錄病毒基因療法試驗，但是食品和藥物管理局尚沒有對此給予答覆。目前，美國基因療法仍然處於試驗階段，食品和藥物管理局沒有批准任何人類基因療法的產品上市。
研究人員發現，有不少因素影響了基因療法治療遺傳疾病的效果，其中包括基因療法自然生命短、人體免疫系統反應強烈、病毒傳病媒介存在的問題和多基因疾病。具體來說，治療性DNA不易“融入”基因組以及許多細胞的快速分裂這兩方面的問題，導致基因療法無法取得長久的治療效果，病人不得不多次接受治療；人體免疫系統對“入侵者”的強烈反應影響了基因療法的有效性，同時免疫系統產生的免疫反應導致病人重複接受基因療法的難度加大；病毒傳病媒介會給病人帶來潛在的危害，如毒性、免疫及炎症反應。此外，人們擔心傳病媒介在進入人體後也許會重新恢復致病的活力；對單基因變異引起的疾病來說，基因療法是最有效的方法。但是實際上，人體許多疾病是由多基因變異引起的，因此單基因療法難以奏效。
雖然基因療法離臨牀應用還有相當長的距離，但是基因療法的研究最近在某些方面仍取得了令人倍受鼓舞的進展。今年3月20日《新科學家》雜誌報道，美國加州大學的研究小組成功地利用“塗”有PEG(聚乙烯乙二醇)高分子層的微脂粒(或脂質體)，將治療基因遞送到人體大腦中。這是一項重大的突破和成就，因爲過去的研究表明，病毒傳病媒介“身體”過大，無法跨過“血-腦屏障”。新的研究成果將有望治療帕金森病。又如，《新科學家》在3月13日還報道，有研究人員表示，由於細胞能利用雙鏈核糖核酸短片(siRNA)致使特殊序列的RNA出現退化或降級，如果設計一個siRNA同有缺陷基因的RNA副本相匹配，那麼有缺陷的基因將不能產生異常的蛋白質。日前，倫敦哈默史密斯醫院的科學家在英國《自然醫學》雜誌的網絡版上報告說，他們使用注射核糖核酸(RNA)的方法治療患有杜氏肌營養不良症的實驗鼠，獲得初步成功，效果可持續3個月之久。
也許有一天，研究人員堅定的信念和不懈的努力能夠將基因療法用於人類疾病的預防和治療，讓那些攜帶缺陷基因生活在隨時出現病症陰影下的人們從痛苦中徹底解放出來。
|
