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美國(guó)獨(dú)立電視制片人克萊因日前充當(dāng)了一只科學(xué)研究的“猴子”,成為首名接受基因療法試驗(yàn)的帕金森癥患者。
據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》報(bào)道,55歲的美國(guó)獨(dú)立電視制片人克萊因,于8月18日在紐約長(zhǎng)老會(huì)醫(yī)院動(dòng)手術(shù)。手術(shù)持續(xù)約5個(gè)小時(shí),克萊因的頭蓋骨頂部被鉆出一個(gè)硬幣大小的孔,研究人員隨后用一根頭發(fā)絲粗細(xì)的微小導(dǎo)管,將由病毒載體攜帶的約35億個(gè)治療基因副本注入他的腦中。
克萊因在手術(shù)過(guò)程中保持清醒狀態(tài),甚至不時(shí)與醫(yī)生和護(hù)士開(kāi)著玩笑,問(wèn)自己的頭是不是很硬。
這項(xiàng)臨床試驗(yàn)的負(fù)責(zé)人韋爾·康奈爾醫(yī)學(xué)院的卡普利特博士說(shuō),新試驗(yàn)重點(diǎn)不在治療帕金森癥,而是想評(píng)估基因療法的安全性??ㄆ绽嘏c他的同事們認(rèn)為,基因療法也許可以為治療帕金森癥開(kāi)辟新途徑。他們?cè)O(shè)計(jì)的基因療法主要針對(duì)一種名為Gaba的化學(xué)物質(zhì)。據(jù)悉,這種物質(zhì)的缺乏會(huì)導(dǎo)致大腦的某些區(qū)域過(guò)度活躍。
12名帕金森癥重患者參加基因療法首期臨床試驗(yàn)
共有12名帕金森癥重患者,包括克萊因在內(nèi),參加基因療法的第一期臨床試驗(yàn)。試驗(yàn)獲得美國(guó)食品與藥物管理局的批準(zhǔn)。
但一些專家對(duì)卡普利特等的新試驗(yàn)持質(zhì)疑態(tài)度。他們擔(dān)心,基因療法有可能給患者帶來(lái)意想不到的副作用,病毒載體也許會(huì)擴(kuò)散并損傷大腦其他區(qū)域,或引發(fā)免疫反應(yīng)而導(dǎo)致大腦發(fā)炎。
不過(guò),首先接受試驗(yàn)的克萊因倒是想得開(kāi)。研究人員事先已向他說(shuō)明了可能存在的各種風(fēng)險(xiǎn),但克萊因表示,他樂(lè)意做一只科學(xué)研究的“猴子”。
近10多年來(lái),作為一種糾正存在缺陷的基因的技術(shù),基因療法在許多國(guó)家,特別是西方發(fā)達(dá)國(guó)家中成為研究和試驗(yàn)的熱點(diǎn)。隨著人類遺傳學(xué)的發(fā)展,研究人員認(rèn)識(shí)到,人類最基本的遺傳單位是染色體上的基因,而基因是“制造”和“操縱”人類機(jī)體的藍(lán)圖,它指揮著細(xì)胞合成人類生命的基礎(chǔ)——蛋白質(zhì)。但當(dāng)基因發(fā)生變化時(shí),其編碼的蛋白質(zhì)不能履行自己正常的功能,這種情況下可能會(huì)出現(xiàn)疾病。
研究人員經(jīng)多年努力找到糾正缺陷基因多種方法
經(jīng)過(guò)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(也稱為失效或致?。┑幕颉T谶@種方法中,研究人員通常會(huì)利用被稱作傳病媒介的載體,將正?;蛑委熁蜻f送到病人的目標(biāo)細(xì)胞中。
目前最常見(jiàn)的傳病媒介是,已被人為改變攜帶了人體正常脫氧核糖核酸(DNA)的病毒。病毒在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中,形成了一套獨(dú)特的方式,以將本身的基因遞送到人體細(xì)胞中,致使人體發(fā)病。研究人員試圖除去病毒基因組中導(dǎo)致人體患病的基因,并加入治療基因,然后利用病毒遞送基因的特殊能力醫(yī)治人類疾病。
當(dāng)病毒性傳病媒介在抵達(dá)目標(biāo)細(xì)胞(如肝或肺細(xì)胞)后,它便將攜帶的治療人類基因的遺傳物質(zhì)“卸下”,留在目標(biāo)細(xì)胞中。按照治療基因發(fā)出的遺傳指令,細(xì)胞會(huì)開(kāi)始產(chǎn)生具有相應(yīng)功能的蛋白質(zhì),從而恢復(fù)目標(biāo)細(xì)胞的正常功能。通常,用于基因療法傳病媒介的病毒類型包括:逆轉(zhuǎn)錄病毒、腺病毒、腺相關(guān)病毒(AAV)和皰疹單式病毒。不同的病毒在人體中攻擊的目標(biāo)各不相同,因此它們?cè)谧鳛閭鞑∶浇闀r(shí),攜帶的治療基因和目標(biāo)細(xì)胞也不盡相同。
當(dāng)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(jiǎn)單的方法是直接向目標(biāo)細(xì)胞“注入”治療性脫氧核糖核酸,然而這種方法應(yīng)用范圍十分有限,原因是它只適用于少數(shù)人體組織,但卻需要大量的脫氧核糖核酸。目前,研究人員在嘗試將一條人造染色體或者稱第47條染色體注入目標(biāo)細(xì)胞中。這條人造染色體將與人體細(xì)胞中的23對(duì)(46條)染色體并存,但不影響它們的工作或引起它們發(fā)生突變,同時(shí)也不會(huì)受到人體免疫系統(tǒng)的攻擊。研究人員希望能將人造染色體作為一個(gè)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(wèn)題是,將如此之大的分子遞送到目標(biāo)細(xì)胞的核內(nèi)十分困難。
基因療法理論上可行但實(shí)踐中遇到不少困難
盡管基因療法從理論上講具有很強(qiáng)的可行性,但在實(shí)踐中卻遇到了不少的困難。
美國(guó)首例基因療法臨床試驗(yàn)開(kāi)始于1990年,至今沒(méi)有取得明顯的效果。1999年,18歲的杰斯·格爾辛格接受試驗(yàn)性基因療法治療鳥(niǎo)氨酸轉(zhuǎn)羧酶缺乏癥時(shí),在治療的第4天由于多器官停止工作而去世。據(jù)稱,用作傳病媒介的腺病毒引起人體免疫系統(tǒng)的強(qiáng)烈反應(yīng),是導(dǎo)致杰斯死亡的原因。
今年1月份法國(guó)一例以失敗而告終的基因療法試驗(yàn),讓基因療法研究遭受到最為嚴(yán)重的打擊。一名患X染色體相關(guān)嚴(yán)重綜合免疫缺乏疾病(X-SCID,俗稱“泡泡嬰兒綜合癥”)的男孩在接受基因療法試驗(yàn)后,出現(xiàn)了同白血病類似的疾病。去年8月,一名患同樣疾病的男孩在接受試驗(yàn)性基因治療后出現(xiàn)了相同的情況。
在第二例試驗(yàn)失敗后,為慎重起見(jiàn),美國(guó)食品與藥物管理局立即采取措施,暫時(shí)中斷了在美國(guó)所有利用逆轉(zhuǎn)錄病毒作為傳病媒介在血液干細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行基因治療的試驗(yàn)。
今年2月底,食品與藥物管理局下屬的BRMAC委員會(huì)召開(kāi)會(huì)議,討論是否能在有相應(yīng)安全保障的前提下,允許對(duì)威脅人類生命的疾病進(jìn)行一些逆轉(zhuǎn)錄病毒基因治療試驗(yàn),但是食品與藥物管理局尚沒(méi)有對(duì)此給予答復(fù)。目前,美國(guó)基因療法仍然處于試驗(yàn)階段,食品與藥物管理局沒(méi)有批準(zhǔn)任何人類基因治療的產(chǎn)品上市。
研究人員發(fā)現(xiàn),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(tǒng)反應(yīng)強(qiáng)烈、病毒傳病媒介存在的問(wèn)題和多基因疾病。
具體來(lái)說(shuō),治療性脫氧核糖核酸不易“融入”基因組以及許多細(xì)胞的快速分裂這兩方面的問(wèn)題,導(dǎo)致基因療法無(wú)法取得長(zhǎng)久的治療效果,病人不得不多次接受治療;人體免疫系統(tǒng)對(duì)“入侵者”的強(qiáng)烈反應(yīng)影響了基因療法的有效性,同時(shí)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的免疫反應(yīng)導(dǎo)致病人重復(fù)接受基因療法的難度加大;病毒傳病媒介會(huì)給病人帶來(lái)潛在的危害,如毒性、免疫及炎癥反應(yīng)。
此外,人們擔(dān)心傳病媒介在進(jìn)入人體后也許會(huì)重新恢復(fù)致病的活力;對(duì)單基因變異引起的疾病來(lái)說(shuō),基因療法是最有效的方法。但實(shí)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。
也許有一天,研究人員堅(jiān)定的信念和不懈的努力能夠?qū)⒒虔煼ㄓ糜谌祟惣膊〉念A(yù)防和治療,讓那些攜帶缺陷基因生活在隨時(shí)出現(xiàn)病癥陰影下的人們從痛苦中徹底解放出來(lái)。
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美國(guó)獨(dú)立電視制片人克萊因日前充當(dāng)了一只科學(xué)研究的“猴子”,成為首名接受基因療法試驗(yàn)的帕金森癥患者。
據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》報(bào)道,55歲的美國(guó)獨(dú)立電視制片人克萊因,于8月18日在紐約長(zhǎng)老會(huì)醫(yī)院動(dòng)手術(shù)。手術(shù)持續(xù)約5個(gè)小時(shí),克萊因的頭蓋骨頂部被鉆出一個(gè)硬幣大小的孔,研究人員隨后用一根頭發(fā)絲粗細(xì)的微小導(dǎo)管,將由病毒載體攜帶的約35億個(gè)治療基因副本注入他的腦中。
克萊因在手術(shù)過(guò)程中保持清醒狀態(tài),甚至不時(shí)與醫(yī)生和護(hù)士開(kāi)著玩笑,問(wèn)自己的頭是不是很硬。
這項(xiàng)臨床試驗(yàn)的負(fù)責(zé)人韋爾·康奈爾醫(yī)學(xué)院的卡普利特博士說(shuō),新試驗(yàn)重點(diǎn)不在治療帕金森癥,而是想評(píng)估基因療法的安全性??ㄆ绽嘏c他的同事們認(rèn)為,基因療法也許可以為治療帕金森癥開(kāi)辟新途徑。他們?cè)O(shè)計(jì)的基因療法主要針對(duì)一種名為Gaba的化學(xué)物質(zhì)。據(jù)悉,這種物質(zhì)的缺乏會(huì)導(dǎo)致大腦的某些區(qū)域過(guò)度活躍。
12名帕金森癥重患者參加基因療法首期臨床試驗(yàn)
共有12名帕金森癥重患者,包括克萊因在內(nèi),參加基因療法的第一期臨床試驗(yàn)。試驗(yàn)獲得美國(guó)食品與藥物管理局的批準(zhǔn)。
但一些專家對(duì)卡普利特等的新試驗(yàn)持質(zhì)疑態(tài)度。他們擔(dān)心,基因療法有可能給患者帶來(lái)意想不到的副作用,病毒載體也許會(huì)擴(kuò)散并損傷大腦其他區(qū)域,或引發(fā)免疫反應(yīng)而導(dǎo)致大腦發(fā)炎。
不過(guò),首先接受試驗(yàn)的克萊因倒是想得開(kāi)。研究人員事先已向他說(shuō)明了可能存在的各種風(fēng)險(xiǎn),但克萊因表示,他樂(lè)意做一只科學(xué)研究的“猴子”。
近10多年來(lái),作為一種糾正存在缺陷的基因的技術(shù),基因療法在許多國(guó)家,特別是西方發(fā)達(dá)國(guó)家中成為研究和試驗(yàn)的熱點(diǎn)。隨著人類遺傳學(xué)的發(fā)展,研究人員認(rèn)識(shí)到,人類最基本的遺傳單位是染色體上的基因,而基因是“制造”和“操縱”人類機(jī)體的藍(lán)圖,它指揮著細(xì)胞合成人類生命的基礎(chǔ)——蛋白質(zhì)。但當(dāng)基因發(fā)生變化時(shí),其編碼的蛋白質(zhì)不能履行自己正常的功能,這種情況下可能會(huì)出現(xiàn)疾病。
研究人員經(jīng)多年努力找到糾正缺陷基因多種方法
經(jīng)過(guò)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(也稱為失效或致?。┑幕颉T谶@種方法中,研究人員通常會(huì)利用被稱作傳病媒介的載體,將正?;蛑委熁蜻f送到病人的目標(biāo)細(xì)胞中。
目前最常見(jiàn)的傳病媒介是,已被人為改變攜帶了人體正常脫氧核糖核酸(DNA)的病毒。病毒在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中,形成了一套獨(dú)特的方式,以將本身的基因遞送到人體細(xì)胞中,致使人體發(fā)病。研究人員試圖除去病毒基因組中導(dǎo)致人體患病的基因,并加入治療基因,然后利用病毒遞送基因的特殊能力醫(yī)治人類疾病。
當(dāng)病毒性傳病媒介在抵達(dá)目標(biāo)細(xì)胞(如肝或肺細(xì)胞)后,它便將攜帶的治療人類基因的遺傳物質(zhì)“卸下”,留在目標(biāo)細(xì)胞中。按照治療基因發(fā)出的遺傳指令,細(xì)胞會(huì)開(kāi)始產(chǎn)生具有相應(yīng)功能的蛋白質(zhì),從而恢復(fù)目標(biāo)細(xì)胞的正常功能。通常,用于基因療法傳病媒介的病毒類型包括:逆轉(zhuǎn)錄病毒、腺病毒、腺相關(guān)病毒(AAV)和皰疹單式病毒。不同的病毒在人體中攻擊的目標(biāo)各不相同,因此它們?cè)谧鳛閭鞑∶浇闀r(shí),攜帶的治療基因和目標(biāo)細(xì)胞也不盡相同。
當(dāng)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(jiǎn)單的方法是直接向目標(biāo)細(xì)胞“注入”治療性脫氧核糖核酸,然而這種方法應(yīng)用范圍十分有限,原因是它只適用于少數(shù)人體組織,但卻需要大量的脫氧核糖核酸。目前,研究人員在嘗試將一條人造染色體或者稱第47條染色體注入目標(biāo)細(xì)胞中。這條人造染色體將與人體細(xì)胞中的23對(duì)(46條)染色體并存,但不影響它們的工作或引起它們發(fā)生突變,同時(shí)也不會(huì)受到人體免疫系統(tǒng)的攻擊。研究人員希望能將人造染色體作為一個(gè)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(wèn)題是,將如此之大的分子遞送到目標(biāo)細(xì)胞的核內(nèi)十分困難。
基因療法理論上可行但實(shí)踐中遇到不少困難
盡管基因療法從理論上講具有很強(qiáng)的可行性,但在實(shí)踐中卻遇到了不少的困難。
美國(guó)首例基因療法臨床試驗(yàn)開(kāi)始于1990年,至今沒(méi)有取得明顯的效果。1999年,18歲的杰斯·格爾辛格接受試驗(yàn)性基因療法治療鳥(niǎo)氨酸轉(zhuǎn)羧酶缺乏癥時(shí),在治療的第4天由于多器官停止工作而去世。據(jù)稱,用作傳病媒介的腺病毒引起人體免疫系統(tǒng)的強(qiáng)烈反應(yīng),是導(dǎo)致杰斯死亡的原因。
今年1月份法國(guó)一例以失敗而告終的基因療法試驗(yàn),讓基因療法研究遭受到最為嚴(yán)重的打擊。一名患X染色體相關(guān)嚴(yán)重綜合免疫缺乏疾病(X-SCID,俗稱“泡泡嬰兒綜合癥”)的男孩在接受基因療法試驗(yàn)后,出現(xiàn)了同白血病類似的疾病。去年8月,一名患同樣疾病的男孩在接受試驗(yàn)性基因治療后出現(xiàn)了相同的情況。
在第二例試驗(yàn)失敗后,為慎重起見(jiàn),美國(guó)食品與藥物管理局立即采取措施,暫時(shí)中斷了在美國(guó)所有利用逆轉(zhuǎn)錄病毒作為傳病媒介在血液干細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行基因治療的試驗(yàn)。
今年2月底,食品與藥物管理局下屬的BRMAC委員會(huì)召開(kāi)會(huì)議,討論是否能在有相應(yīng)安全保障的前提下,允許對(duì)威脅人類生命的疾病進(jìn)行一些逆轉(zhuǎn)錄病毒基因治療試驗(yàn),但是食品與藥物管理局尚沒(méi)有對(duì)此給予答復(fù)。目前,美國(guó)基因療法仍然處于試驗(yàn)階段,食品與藥物管理局沒(méi)有批準(zhǔn)任何人類基因治療的產(chǎn)品上市。
研究人員發(fā)現(xiàn),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(tǒng)反應(yīng)強(qiáng)烈、病毒傳病媒介存在的問(wèn)題和多基因疾病。
具體來(lái)說(shuō),治療性脫氧核糖核酸不易“融入”基因組以及許多細(xì)胞的快速分裂這兩方面的問(wèn)題,導(dǎo)致基因療法無(wú)法取得長(zhǎng)久的治療效果,病人不得不多次接受治療;人體免疫系統(tǒng)對(duì)“入侵者”的強(qiáng)烈反應(yīng)影響了基因療法的有效性,同時(shí)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的免疫反應(yīng)導(dǎo)致病人重復(fù)接受基因療法的難度加大;病毒傳病媒介會(huì)給病人帶來(lái)潛在的危害,如毒性、免疫及炎癥反應(yīng)。
此外,人們擔(dān)心傳病媒介在進(jìn)入人體后也許會(huì)重新恢復(fù)致病的活力;對(duì)單基因變異引起的疾病來(lái)說(shuō),基因療法是最有效的方法。但實(shí)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。
也許有一天,研究人員堅(jiān)定的信念和不懈的努力能夠?qū)⒒虔煼ㄓ糜谌祟惣膊〉念A(yù)防和治療,讓那些攜帶缺陷基因生活在隨時(shí)出現(xiàn)病癥陰影下的人們從痛苦中徹底解放出來(lái)。