自闭症让一些孩子的成长充满了艰辛,也让他们的家庭陷于巨大的痛苦与无助中。随着科学家对自闭症这一神经发育障碍疾病的深入了解,未来是否能通过基因治疗等手段及早干预和治疗自闭症,帮助这群“星星的孩子”找到回家的路?中国科学院神经科学研究所高级研究员,神经科学国家重点实验室副主任仇子龙和我们分享《基因治疗:在自闭症迷雾中探到一缕微光》。
大家好,我是仇子龙。邂逅瑞特综合征与自闭症。
2006年,我在美国做博士后。在我们组织的一个活动中,我邂逅了一位伟大的母亲莫妮卡(Monica Coenraads),她的孩子患了一种严重的神经发育疾病,叫瑞特综合征(自闭症谱系障碍的一种)。那是我第一次接触到这种神秘的疾病,而当时我们对自闭症的科学基础几乎一无所知。经过了十几年的研究,我们现在知道,瑞特综合征由一种基因突变引起的,这个基因的名字叫做MECP2。
但同时我们不知道的是,它为什么会让孩子患上严重的神经发育疾病。2009年,回国之后,我来到了中国科学院神经科学研究所,开始瑞特综合征和自闭症研究。
信息时代的技术飞跃,让我们在不到30年的时间里,把全世界连成一个宛如一家人的网络。技术飞跃的底层逻辑就是著名的摩尔定律——每过两年,集成电路上可容纳的晶体管数目就会增加一倍,所以同样处理能力的计算机处理器设备同期会降价一半。
因此,我们可以以越来越低廉的价格,享受到难以想象的通讯便利。其实,还有一种已经远远超越了摩尔定律的科学发展:破解基因信息的能力。十几年前,我们甚至还不知道人类基因有多少个;现在我们已经知道了,这要归功于基因组测序技术。
当我们心安理得地享受基因测序的便利的时候,有没有想过,如果有一天美国不卖给我们怎么办?今年(2019年)6月10日,美国一个参议员说中国偷他们的基因测序技术。
他们还担心,把美国人的人口健康数据送到中国公司来测序,如果威胁到了所谓的美国的国家安全怎么办?这种指控是子虚乌有、非常荒谬的,但是仍然把困难摆在了我们面前。我们现在智能手机的芯片几乎都是美国生产的,那么同样,美国人不卖我们芯片怎么办?以前我们不会想象这种可能性。但从2018年以来的中兴、华为事件开始,我们知道这种可能性确实存在。
基因治疗究竟有两种形式——一种叫体外基因治疗,是把携带突变基因的细胞(比如血液细胞和造血干细胞)分离出来养在培养盘里,接着把正确的基因加进去,然后把这些细胞回输到人体的体内。这种方法其实现在已经陆续通过了临床实验,开始上市了。另一种叫体内基因治疗。很多细胞(包括神经细胞、脑细胞和肌肉细胞)是没法分离到培养盘里的,那怎么办?我们就需要通过基因转导的方法。
这个时候科学家找到了一个好帮手,腺相关病毒(AAV)。听到病毒二字大家可能会觉得可怕,但是科学家花了20年的时间,已经把它的内核研究得清清楚楚,把那些会自己复制、导致人生病的原件去掉了;并且把腺相关病毒做成了小货车,装载着正常的基因用来给人治病。
我们的梦想是自己做好药,让全世界来治病。有一种疾病叫做视网膜退行性病,也是因为基因突变导致视网膜不停萎缩,病人就慢慢失明。
引起视网膜病变基因已经找到,但由于它很大,没法装进AAV的小货车里。那么,我们能不能用最新的基因编辑的方法去治疗呢?说到基因编辑,你可能会知道这四位人类科学家的翘楚。他们在过去的几年间发现了病毒抵抗噬菌体的方法,并把它研制成一种锋利无比的基因剪刀。但它仍然有一定局限性。
基因剪刀究竟能不能用于治疗遗传病,还存在两个很重要的问题——首先当然是安全性,因为入药三分毒,所有的药都有副作用,这就需要我们进行完全、彻底的评估。但是我认为最重要的有效性,它究竟能不能用来修复基因突变呢?
这是一幅很让人振奋的图片:很多基因治疗的药物已经上市了,还有很多正在进行二期和三期的临床实验,效果非常好。
所以我觉得大家可能在接下来的一两年之内,会听到越来越多的“基因治疗”这个词;而有了这个词,就可以知道科学家在不停地做哪些努力。有了这个方法以后,我也第一次看到了能够帮助莫妮卡的曙光:用腺相关病毒装着正常的MECP2蛋白帮助莫妮卡的女儿治病。确实,我们的国际同行也在开展类似的研究,莫妮卡自己也成立了一个瑞特综合征的基金会,希望将这种基因治疗用于瑞特综合征的治疗中。
而他们的梦想也正是我们的梦想,就是“让瑞特综合征成为历史” (Making Rett History)。我们的梦想还不光是让瑞特综合征成为历史,还要在中国的大地上自主研发中国人用得起、用得上的基因治疗药物。