早在 20 世纪 80 年代,基因疗法就曾是科学界最大的希望和炒作之一,研究人员预测这项技术将被用于治疗各种疾病。在 90 年代,许多早期的基因疗法试验要么无效,要么极其危险,有些甚至导致癌症甚至死亡。但最近,坚持基因疗法研究的科学家们开始看到积极的结果,在畸形血红蛋白、色盲和抑郁症的治疗方面取得了有希望的进展。(请参阅 DISCOVER 杂志的专题文章《基因疗法的第二次降临》了解更多。)现在,研究人员宣布,他们已经成功治疗了一小部分帕金森氏症患者的症状——这离治愈还有很长的路要走,但仍然是朝正确方向迈出的一步。我曾眼盲,如今能视 基因疗法的理论很简单:一种健康的基因借病毒之力进入患者的基因组,取代导致某种遗传疾病或紊乱的基因。实际上做到这一点更困难,因为人类有一个称为免疫系统的东西,它能非常有效地发现和摧毁外来物质。在 1999 年美国首次因基因疗法死亡,同年法国出现白血病病例之后,许多人开始认为基因疗法带来的问题多于解决的答案。
早期令人震惊的失败迫使该领域的全体研究人员退后一步,重新考虑他们面临的惊人复杂性。正如一些早期专家所希望的那样,他们不能仅仅用一个好基因替换一个坏基因——他们还必须精心安排基因产物(蛋白质)与患者的免疫系统之间微妙而复杂的互动,免疫系统会识别外来物质并猛烈攻击它。在解决了这个问题之后,基因治疗师仍然需要找到一种合适的病毒,或载体,将替代基因导入人体细胞,而不会引发破坏性或致命性的免疫反应……正是这种新视角,使得基因疗法从一个简单但失败且令人沮丧的希望,再次成为医学界的下一个重大突破——科学舞台上一个令人惊叹的傲慢、耻辱和救赎的景象。[DISCOVER]
最新进展:基因疗法与帕金森氏症 尽管目前还没有治愈帕金森氏症的方法,但医生们拥有一系列方法,包括药物、脑部刺激以及(现在)基因疗法,这些方法都有助于减轻疾病的症状。利用基因疗法来缓解帕金森氏症影响的希望并非新事物。新的是,科学家们已经成功完成了首个治疗帕金森氏症患者的随机、对照、双盲试验——他们发现该疗法显著改善了震颤、运动技能障碍和僵硬等使人衰弱的症状。其基本原理是,帕金森氏症患者的运动问题是由一个过度活跃的大脑区域引起的:丘脑底核。如果科学家能够在该脑区引入一个能够产生 GABA(一种抑制性化学物质)的基因,那么他们就有可能使该脑区平静下来,并缓解震颤。
该疗法在局部麻醉下进行,使用一种无害的、失活的病毒 [AAV-2 GAD] 将 GAD 基因导入每位患者的丘脑底核,这是涉及运动功能的一个关键大脑区域。该基因指示细胞开始产生 GABA 神经递质,以重新建立随着疾病进展而失衡的正常化学平衡。[US News]
在将病毒注射到 22 名患者的大脑并向另外 23 名患者施用安慰剂后,科学家们在 6 个月后(对患者的运动技能进行评估时)发现,基因疗法组的运动能力提高了 23.1%,而安慰剂组仅提高了 12.7%。正如研究人员告诉《BBC》的那样,这项技术“展示了基因疗法在治疗其他神经系统疾病方面的潜力”,但他们敦促谨慎,因为 10.4% 的相对改善“相当小”。重要的是,这并不比目前最有效的方法——深度脑部刺激——的临床改善率高出一倍。势头正猛 基因疗法最新的成功只是救赎之路上的一个小小的石子。正如 80beats 此前报道的,一种类似的与大脑相关的基因疗法已被用于治疗小鼠的抑郁症。与帕金森氏症的治疗一样,它涉及将一个基因附着在病毒上并改变神经递质系统。
所讨论的基因产生一种称为 p11 的蛋白质,该蛋白质有助于将血清素受体输送到脑细胞表面,在那里它们可以接收来自其他脑细胞的信号。根据研究作者 Michael Kaplitt 的说法,血清素信号传递不良可能是导致抑郁症的主要原因之一,而 p11 的缺乏可能会加剧这个问题。[80beats]
另一项有前途的基因疗法旨在缓解 HIV 病毒对免疫系统的削弱作用
Carl June 和同事们对六名已患有HIV 并正在接受标准抗病毒治疗的男性患者进行了试验。与许多 HIV 患者一样,药物对他们有帮助,但他们的免疫细胞数量仍然很低。June 的团队测试了由加州里士满的 Sangamo BioSciences 公司开发的一种疗法,该疗法可以改变患者自身的白细胞,使其对 HIV 更具抵抗力。[80beats]研究人员从每位男性身上提取了 CD4+ T 细胞(HIV 攻击的一种免疫细胞)样本,并使用 Sangamo 的酶破坏 CCR5 基因,该基因编码 HIV 用来进入 CD4+ 细胞的蛋白质。然后将工程改造的细胞输回患者体内。随后,接受治疗的六名患者中有五名的免疫细胞数量有所上升。“这非常令人兴奋,”加州 Duarte 市希望之城贝克曼研究所的分子生物学家 John Rossi 说。“如果在一个给定的患者身上重复进行几次,你就可以建立一个高比例的抵抗性细胞。”[Nature]
但是,与其他情况一样,我们不应对这些初步的、微小的进展过于兴奋:缓解症状与治愈疾病之间存在巨大差异,而在 HIV 的案例中,那些有希望的结果仅仅是在六名患者的群体中。奇怪的是,与 HIV 同一家族的改良病毒被用作某些基因疗法的基因穿梭体,包括那些针对患有β-地中海贫血(一种导致血红蛋白功能缺陷的疾病)的患者。[在此处]通过将一个基因插入一个经过改造的慢病毒(包括 HIV 在内的一个类群)中,科学家们能够编辑有缺陷的基因,使患者的身体能够产生工作的血红蛋白。基因疗法还被用于治疗一些不太严重的疾病,如色盲。在一项研究中,研究人员利用基因疗法治愈了两只成年猴子的红绿色盲。
在该项发表在《Nature》杂志上的新研究中,研究人员使用了一种雄性缺乏 L-视蛋白(一种视觉色素)的松鼠猴。这种缺乏使得这些猴子色盲,无法区分红色和绿色。另一方面,大多数雌性猴子能够全彩观看。因此,科学家们开始思考:如果他们给一只雄性松鼠猴赋予与雌性相同的视蛋白会发生什么?[Scientific American]他们使用一种无害的病毒将产生视蛋白的基因携带过去,并将病毒注射到猴子的视网膜后面。[80beats]
尽管它们针对不同的基因,原因也各不相同,但所有这些基因疗法都遵循相同的基本方法,并且一项接一项的研究正在挽救一个曾经声名狼藉的学科——但即便如此,这些特定的方法距离成为标准医疗程序还有很多年。相关内容:80beats:基因疗法为 HIV 带来希望:工程化干细胞具有潜力 80beats:增强肌肉的基因疗法引起兴奋剂担忧80beats:基因疗法恢复盲人视力 DISCOVER:基因疗法的第二次降临图片:iStockphoto














