如何把治疗疾病的DNA导入患者的人体细胞,成为基因治疗面对的第一道难题,也成为其发展的技术瓶颈。为此,科学家和医生们很快想到,可以利用一种极为有效的天然工具——病毒来寻求突破。通过寻找天生能够进入特定类型人体细胞的病毒,并对其加以改造,科学家试图在尽量消除其致病性的同时把所需运载的治病DNA放进去。如此顺理成章的方法,是否就能够帮助人们实现基因治疗了呢?
没错,人类由此迎来了医学史上的又一座“里程碑”,但这一切还仅仅只是开始。
在“基因治疗的前世今生”系列文章第一篇中(回复编号“354”提取全文),咱们说到了基因治疗的第一个技术瓶颈:如何把治疗疾病的DNA导入到病人的细胞里去。人工方法不那么管用,于是科学家转而求助大自然的力量。所谓求助大自然的力量当然不是求神拜佛,科学家和医生手中的武器,是有点耸人听闻的病毒。
作为最简单的生物,病毒有一些非常特别甚至堪称奇葩的特点。病毒是地球上最微小的生命物质,大多数病毒的直径仅有200到300纳米,上百个病毒堆叠起来,其大小还比不上我们常说的“微生物”细菌。在这么小的尺度上堆叠起有机生命是异常困难的,然而漫长的进化史,留下了“极简+最优化”的设计蓝图。
病毒找到并进入宿主细胞,便成为病毒生活中的头等大事。
如果科学家和医生们需要找到一种工具,以帮助他们打开并进入病人的细胞,病毒自然将成为首选,人家多少亿年就是练这个的!流感病毒主要的侵袭对象是人类呼吸道的上皮细胞,比如鼻子、喉咙、肺部的细胞。打一个携带着流感病毒的喷嚏,上百万的病毒颗粒就随着飞沫扩散开来,如果您恰好在附近,那么很有可能在不知不觉中,成百上千的病毒颗粒就已经附着在您的敏感部位了。接下来,病毒又是如何找到自己的“真命”宿主的呢?
鉴于大自然已经给我们准备了定位和进入细胞的“专业户”,科学家们相应的构思就是,也许我们可以找到一种天生能够进入特定类型人体细胞的病毒,对它加以改造,在尽量消除其致病性的同时把我们需要运载的治病DNA放进去,如此一来,是不是就可以帮助我们实现基因治疗了?让我们以世界首例基因治疗为案例,讲讲实现治疗的过程。
治疗重症联合免疫缺陷症(ADA-SCID)的最要紧之处,在于让患者的白细胞恢复产生正常腺苷脱氨酶的能力,为了达到这个目的,我们需要把正确的ADA基因放回患者白细胞的基因组DNA之上。
1990年:里程碑式的“开始”。1988年6月起,完成了动物实验的Anderson医生就开始寻求美国食品药品管理局(FDA)的批准,希望将这项技术用于临床,治疗罹患重症联合免疫缺陷症的患者。
经过漫长的审查和等待、数不清的会议以及长达20小时的公开听证会之后,Anderson医生于1990年2月23日得到了进行人体试验的许可。很快,他们遇到了4岁的小女孩Ashanti DeSilva和她焦虑的父母。和所有重症联合免疫缺陷症的患者一样,DeSilva的免疫功能几乎被完全摧毁了。从出生起,她每年都在遭受无休止的耳道感染、肺部感染、鼻腔感染的困扰,四岁的她身高体重只有正常两岁孩子的水平。
第一例接受基因治疗的患者Ashanti DeSilva今年29岁,仍然健康快乐地生活着。2013年,她和世界上第二位基因疗法的获益者Cindy Kisik参加了美国免疫缺陷基金会年度会议,并且和当年参与实施治疗的Michael Blaese医生合影留念。至于亲手开创基因治疗时代的Anderson医生本人,则在2007年因性侵一名14岁的少女而锒铛入狱,至今仍在服刑。
他的所有学术职位、研究工作,也包括他曾经震惊世界的伟大成就,都已成过眼烟云。
至此,基因治疗的第一个瓶颈——让治病DNA高效进入人体细胞的难题已经迎刃而解,人们可以欢呼基因治疗的胜利了呢?是,也不是。病毒确实为基因治疗提供了一种相对低风险、高效率的手段,但仅仅在10年之后,接踵而至的两场悲剧便给了基因治疗的拥护者们当头一棒。病毒载体的两个顽固特性带来的严重安全风险,为基因治疗的光明前景蒙上了一层阴影。直到今天,这层阴影也还没有完全消散。