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人類基因不再神秘（資料圖）
基因劇場展示神秘的雙螺旋（資料圖）
這種基因治療實驗方法代表著一次重大的突破，因為它向我們展示了如何將遺傳物質(zhì)精確地插入到所需的位點，而不是盲目地將其塞進細胞，期待最好的結(jié)果。
幾乎與此同時，用基因療法治療血友病和艾滋病取得初步成功、唇裂基因修復療法獲得新進展等令人欣喜的消息，也頻頻見諸報端。
而2011年開發(fā)出的基因大規(guī)模變異速檢技術(shù)，則為檢測遺傳疾病、系統(tǒng)性地鑒定病原體的耐藥突變，以及開發(fā)新療法和新疫苗提供了一條捷徑。
2012年1月10日，美聯(lián)社又披露了一則令人興奮的消息：美國生命技術(shù)公司研發(fā)了一種以１０００美元價格在一天內(nèi)解碼單個脫氧核糖核酸(DNA)的機器。這正是人們長期追求的把基因組用于醫(yī)療的價格目標。該公司目前已經(jīng)開始接受訂單，產(chǎn)品預計在1年后交付。
運用基因“靶向治療”
人們長期以來所期待的醫(yī)學革命或美好愿景，根植于我們勢必越來越熟悉的兩大科技手段：基因檢測和基因療法。
這意味著，在行將到來的“基因醫(yī)學時代”，醫(yī)療保健的基本方法將發(fā)生轉(zhuǎn)變——從關(guān)注疾病的檢測和治療，轉(zhuǎn)變?yōu)橐灶A測和預防疾病為主，預防的意義將大大超出治療。由此，醫(yī)生將有更強的能力診斷疾病、預測健康、判斷疾病的發(fā)展和制訂治療方案；運用基因?qū)W信息研發(fā)和施用的藥物將更具針對性（所謂“靶向治療”），并能提前預知一種藥物的效果，以及是否會對具體某個人產(chǎn)生不良作用或毒性，從而實現(xiàn)“個性化用藥”。
回望數(shù)個世紀以來醫(yī)學的進步，總體而言，我們主要在3個方向上有了攻克疾病的能力：公眾健康和衛(wèi)生知識的普及；含麻醉的消毒手術(shù)及器官移植技術(shù)的發(fā)展；抗生素、疫苗的發(fā)現(xiàn)和應用。
今天，當我們邁進詳實解讀“人之書”的新時代、對人類基因的認識取得了長足進步，并已開始從分子水平理解自身和思考疾病的起因時，可能便步入了攻克疾病之第4個方向的起始階段：推進基因療法。
事實上，近幾十年來，我們已經(jīng)獲取了許多有關(guān)健康問題的基因規(guī)律，對基因在我們的生理機能調(diào)節(jié)、功能障礙和疾病的發(fā)生中所扮演的重要角色，有了大概了解，并且能在一定程度上精確地描述缺陷基因、測出它們的序列及其正常的成分。相應地，就可以有針對性地制造新藥或進行治療。而一旦識別出某種疾病是遺傳性的，也可以就此預測其特定的發(fā)病風險，選擇準確的診斷方法，通過定期檢測建立起細致的監(jiān)控，以及采取其他先期干預或治療性措施。
破解遺傳疾病宿命
從不太嚴格的意義上講，最早的基因療法，也許是在上個世紀初用胰島素（并非基因，而是基因的產(chǎn)物）治療糖尿病。簡單地說，所謂的基因療法，是指利用基因工程技術(shù)來對人類基因進行操作，以矯正有缺陷的基因所帶來的不利結(jié)果。
基因療法主要有兩種：第一種是體細胞治療，即用正常的基因替換異常（有缺陷）的或潛在的致病基因。也就是說，將正?？截惖幕?qū)胧苷唧w內(nèi)，然后整合到受者的遺傳物質(zhì)中，從而修正基因缺陷。所有的干預、修飾都發(fā)生在體細胞內(nèi)，基因的改變不會傳遞給子代；第二種是種系治療（也叫生殖細胞療法），即在精子、卵或胚胎細胞中進行遺傳改變，防止有害的突變傳給下一代。
1990年9月14日，被看做是基因療法的誕生日，美國國家衛(wèi)生研究院的三位專家最先嘗試使用基因進行治療。
他們的施治對象是一個患有嚴重且罕見的遺傳性免疫系統(tǒng)疾病的4歲幼女，她的免疫系統(tǒng)因為缺少一種酶而喪失功能，無法抵抗疾病（稱為腺苷脫氨酶缺乏癥）。其治療的步驟是：先從患者血液中取得一些免疫細胞（白血球）進行培養(yǎng)，再讓它們接觸攜帶了正?；虻姆崔D(zhuǎn)錄病毒。等這些細胞原有的DNA（脫氧核糖核酸）與攜帶替代基因的病毒基因組結(jié)合后，再把這些細胞重新注入患者的血液中。
此后，基因療法斷斷續(xù)續(xù)地取得了一些進展。英國知名醫(yī)學雜志《柳葉刀》2009年11月刊曾報道說，美國賓州大學和費城兒童醫(yī)院等機構(gòu)合作，成功地為一名叫做科里·哈斯的8歲男孩進行了實驗性基因療法。哈斯患有“利伯氏先天性黑蒙癥”，這是一種由一個叫做RPE65的基因突變導致的遺傳性視網(wǎng)膜眼疾。RPE65基因所制造的蛋白能將維生素A轉(zhuǎn)化為吸收光線的視網(wǎng)膜色素，如果缺乏這種基因或者基因發(fā)生突變而無法發(fā)揮正常功能，人即便生下來不是盲人，也會由于儲存的視網(wǎng)膜色素消耗殆盡而逐漸失明。
在為哈斯治療時，研究人員試圖創(chuàng)建一個功能基因，來取代視網(wǎng)膜上錯誤的基因。他們先將矯正性DNA（即正常的RPE65基因）導入一個經(jīng)過處理的、無害的腺相關(guān)病毒（AAV），以之作為載體，再用一根細針把它注射到哈斯眼睛里。然后，由病毒帶著新基因進入光敏感細胞的細胞核，將自己的DNA插入到細胞的DNA中，取代有缺陷的基因。接著，那些新生成的健康蛋白將維生素A轉(zhuǎn)化為視網(wǎng)膜色素。這樣一來，眼睛的功能就正常了。
這一結(jié)果令醫(yī)學界深受鼓舞，因為它不僅能夠促進基因療法的發(fā)展，而且意味著可以利用基因療法治療更多的普通視網(wǎng)膜疾病。
期待更多奇跡發(fā)生
雖然基因療法早已進入臨床試驗階段，但目前在治療大多數(shù)遺傳疾病上，并沒有取得太大的進展。換句話說，現(xiàn)有的治療能力遠遠落后于診斷水平。此外，基因療法還有許多未知因素乃至危險因素，也引起了爭議。比如，擔心攜帶新基因的載體被隨機整合到基因組中存在誘發(fā)癌癥的潛在風險、胚胎基因療法可能會擴大對人類的生物結(jié)構(gòu)的人為改變等等，而人們對操控人類基因的危險性及被濫用的可能性也普遍存有恐懼心理。
此外，雖然基因治療在一定程度上是從根兒上解決問題，但并不意味著能包治百病。因為有的疾病不完全是由基因決定的，還跟心理、環(huán)境和生活方式等因素有關(guān)。
有報道說，從上世紀90年代開始，美國即進行臨床基因療法。1999年，患有先天OTCD遺傳病的美國男孩杰西·吉爾辛格在接受基因治療4天以后去世，從而引發(fā)了大眾對基因療法的質(zhì)疑，多項基因療法的研究項目因此被叫停。但是，后來的調(diào)查表明，杰西主要是因其體內(nèi)對載體腺病毒產(chǎn)生過度免疫排斥反應而死亡。
美國霍華德·休斯醫(yī)學研究所教授凱瑟琳·海伊認為，未來基因療法將變成治療基因疾病的一種選擇。當初，單克隆抗體發(fā)展成常規(guī)療法用了30年時間，骨髓移植也差不多花了這么長時間才變成標準的治療方式。重要的是應該意識到，發(fā)展一種全新的治療方式雖然看起來很慢，但每一步都會離目標更近。
DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)者之一詹姆斯·沃森在他新近出版的一部著作中斷言：“看來基因療法似乎還要很長的時間，才能創(chuàng)造基因革命開始時所預見的奇跡。”盡管如此，他仍舊認為，“這個技術(shù)破解遺傳疾病宿命的潛力實在很大，醫(yī)學界絕不能放棄它。”
成功的基因療法，有潛力校正導致很多疾病產(chǎn)生的根本原因，因此一直被視為生物醫(yī)學研究的“圣杯”，甚至，有可能像半個多世紀以前的抗生素開發(fā)那樣，引發(fā)一場深刻的醫(yī)學革命。
基因療法“亮點手術(shù)”
2008年4月，《新英格蘭醫(yī)學雜志》網(wǎng)絡版報道說，英國一名患先天視力障礙的青年接受世界首例視網(wǎng)膜基因注射療法，經(jīng)過近一年觀察，療效顯著。手術(shù)由英國倫敦大學學院眼科研究中心及附屬眼科醫(yī)院研究小組操刀，共有3名先天萊貝爾黑內(nèi)障患者接受治療。手術(shù)中，醫(yī)生需輕抬位于患者眼球后方的視網(wǎng)膜，使視網(wǎng)膜與眼球短暫脫離，并將正常RPE65基因注入視網(wǎng)膜下方，以取代變異基因。
在倫敦大學學院附屬眼科醫(yī)院實施該手術(shù)8個月后，美國賓夕法尼亞大學也進行了同樣的視網(wǎng)膜基因注射手術(shù)。英國研究小組負責人、倫敦大學學院眼科研究中心人類分子基因?qū)W教授羅賓·阿里在研究報告中寫道：“這是一座意義重大的里程碑。這項實驗為其他遺傳性視網(wǎng)膜疾病基因療法開創(chuàng)先河，同時為基因療法應用于更多眼疾奠定基礎。”
2009年1月，美國《科學》雜志刊登的一篇論文稱：對患有重癥聯(lián)合免疫缺陷(SCID)兒童的一項跟蹤調(diào)查顯示，10位患者中，有8人已經(jīng)痊愈。SCID患者由于缺乏正常的人體免疫功能，只要稍被細菌或病毒感染，就會發(fā)病死去。同年11月該雜志又披露：法國的研究團隊利用基因治療技術(shù)，使用一種不對人體造成傷害的艾滋病病毒，設法緩解了兩名患有罕見的致命腦部疾病——腎上腺腦白質(zhì)營養(yǎng)不良(ALD)的男孩的癥狀。領導該研究的法國國家健康和醫(yī)學研究院的帕特里克·奧伯格表示，這是科學家首次成功地利用基因治療腦部疾病。
2011年6月，英國《自然》雜志報告，美國費城兒童醫(yī)院等機構(gòu)的研究人員在實驗鼠體內(nèi)實現(xiàn)了通過“剪切”和“粘貼”基因來治療血友病。研究人員用病毒作為載體，將一種名為“鋅指核酸酶”的物質(zhì)送入活體實驗鼠的肝臟細胞中。鋅指核酸酶是基因?qū)W中所用的“剪刀”，可用于剪斷DNA（脫氧核糖核酸）鏈條，研究人員用它精確地剪除了細胞DNA中基因序列上發(fā)生變異的部分。隨后，再用病毒作為載體，將一段正確的基因序列送入細胞中，細胞在修復DNA鏈條的同時也就“粘貼”好了正確的基因序列。
結(jié)果顯示，用這種方法治療的實驗鼠，體內(nèi)相應凝血物質(zhì)的量可恢復到正常數(shù)量的5％左右，其血液也能較快自行凝結(jié)。此前研究人員只對試管中的細胞“剪貼”過基因，這是首次成功在活體動物體內(nèi)進行類似操作。經(jīng)過8個月的觀察，實驗鼠肝臟未出現(xiàn)異常。研究人員因此認為，本次成果原則上證明了基因“剪貼”療法的有效性，將來也許可用于治療多種遺傳疾病。
來源：工人日報