基因梦：路漫漫，何时圆
求婚?先查查有没有“花心”基因!生儿子?先把梦中的偶像基因整合在一起!肿瘤、糖尿病?“基因疗法”将让它们统统绝迹!这是不久将来的事,还是遥远的梦想?
20世纪50年代,两位年轻的生物学家提出:生命的遗传物质、基因的载体——DNA是双螺旋结构,他们因此获得了诺贝尔奖。然而,不到半个世纪,人类就把自身的“生命之书”——约10万个基因共30亿个碱基对的序列图绘制出来了,这是人类认识自我的又一个质的飞跃,给人类带来了防病治病、延长寿命的希望。
当这些美好的梦想让人狂喜之余,人们不禁要问:真的可以这样?基因组计划有这么神奇?为此,本刊请来了有关专家,把基因梦的现状向各位一一道来。
梦境亲历:基因王国
主持人:俗话说,“龙生龙,凤生凤,老鼠生儿会打洞”,决定这种现象的物质基础是什么?是基因!可你知道这个看不见、摸不着的基因在哪里?是圆的还是扁的?现在,请您张开“梦”的翅膀飞到基因王国,听听由济南市第一人民医院王有国主任医师的解说。
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不像展览馆,像旧仓库 走进细胞核,可见堆放着成堆的绳索乱网,就像一个旧仓库。堆上有从1到22的标号,咦,怎么有两个用X和Y来标记呢?解说员笑了:“这一堆堆乱网,就是染色体,总共46条,构成23对。因为这是个男人的细胞,最后一对染色体是X和Y,若是女人的细胞,两个都是X。23对染色体储藏着人类几乎全部的遗传物质,基因就在那里面。”
像“拉链”,像“旋梯” 解说员走近绳索,牵住一条绳子的头,拉成了一条线,告诉大家:“这一条染色体就是一个DNA分子。DNA的化学名字叫脱氧核糖核酸,是一种线形的大分子。它的分子量达106～109。你们说,DNA样子像什么?”有人说像“拉链”,有人说像“旋梯”……不错,DNA就像旋梯,是以双螺旋结构存在的。人类整个基因组有30亿个碱基对,就相当于有30亿级阶梯。碱基属于嘌呤或嘧啶类化合物,有A、T、G、C 四种。基因是能有效传递遗传信息的DNA的片段。人类基因组计划的主要工程,就是把基因中A、T、G、C的排列顺序弄清楚,绘制成完整的图谱。
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基因,“建筑楼房”的材料 就像建筑楼房需要多种材料一样,人体的构建需要各种不同的蛋白质,人的生命活动需要数不清的酶(生物催化剂)来催化。一个基因只能产生一种酶或蛋白质,人体约有10万个基因。
如果某个基因发生了变化,人体的某一性状可能随之改变,并有致病的可能。基因的变化还可以遗传给下一代。可以作这样的幻想:如果我们把变异的基因恢复原状,不但可治病,还可使其下一代免于该病的威胁。
主持人:“种瓜得瓜,种豆得豆”。基因决定遗传的物质基础,是否在精卵结合的那一瞬间就决定了这个即将走向人间的生命的命运呢?
梦醒时分:基因不能定终生
想求婚?查查有没有“花心”基因
读者:我和男朋友恋爱已3年了,情投意合。虽然男友为人正直,对我痴心迷恋,但他的父亲曾三度离婚,据说是个“花花公子”。我担心男友以后会“子从父路”。如果能像别人所说的那样,测一下男友身上有无“花心”基因,该多好啊!
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陈系古教授(中山医科大学实验动物中心,中国人类基因组计划圆桌会议特邀嘉宾):目前发现的许多基因,如“长寿”、“犯罪”、“好色”等基因,它们的命名只不过是说明该基因与“长寿”、“犯罪”、“好色”等现象有关,可能还存在着许多与这些现象有关的基因。
陈永平副主任医师(中山医科大学附属第三医院精神科):“花心”,通常是指一个人在爱情上用情不专,见异思迁。这显然是受一个人的“个性”(亦即心理学上的“人格”)所影响。遗传因素决定论者认为:人的人格是受先天不变的遗传因素决定的。环境决定论者则与之相反,他们持“近朱者赤,近墨者黑”的观点。其实,“性本善”与“性本恶”的争论是由来已久的了。遗传素质是一个人人格形成与发展的必要物质前提,一个人的人格向什么方向发展,及发展到什么程度,则由社会生活条件和教育所决定。由此可见, “花心”者决不能简单地把原因推给父母,本人是难辞其咎的。
陈系古教授:假设一个人的聪明程度完全是由“聪明”基因决定的,具有“聪明”基因的人,出生后缺乏教育,永不学习,他可能是一个聪明的人吗?所谓“花心”基因亦同此理。
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杜传书教授(中山医科大学医学遗传学教研室):找对象查“花心”基因的提法太理想化,属于幻想主义,理想还有一点理智,幻想连理智都没有了。
主持人:测一下男友花不花心、会不会包“二奶”,也许令很多女同胞举双手赞成,可这样会不会冤枉了一些有“花心”基因但实际上并不“花心”的痴情男子呢?贾宝玉算不算“花心”呢?看来,这种事情很难界定,还是不测为好!
生儿子?先把梦中偶像的基因整合
读者:如果我想要自己的儿子像刘德华那样英俊,像王杰那样会唱歌,像李宁那样强健、灵敏,于是把他们的相应基因与自己的整合到一个受精卵上,十月怀胎后,婴儿出生,但是,他该叫谁爸爸呢,从生物遗传角度看,婴孩是不是有四位父亲?若将某些动物的优良性状(如敏锐的视觉、嗅觉、听觉等)基因与人整合,可以使人的潜能大大提高,但此时的人还能叫“人”吗?基因技术下可有“完人”,科学家是否能利用拼接、组合DNA,克隆一个新生命?
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陈系古教授:理想中的儿子,无论是理论还是实际,都是无法通过“理想基因”导入的方法解决的。一个功能基因组往往由多个基因构成,如一位歌星的嗓音好,是因为声带发育、肺部发育等诸多有关基因的作用,加上后天的培养教育,这绝对不是一个“歌唱”基因就能使之成功的。
陈永平副主任医师:生活的美,在于其丰富多彩,“弱柳扶风”是一种美,“傲雪红梅”也是一种美,燕瘦环肥,各领风骚,各具特色。假如通过基因技术,拼凑出面面俱到的“完人”,反倒是不可思议的。不妨设想一下,能作“掌上舞”的细腿接驳到“丰乳肥臀”的躯干上,将会成为一个怎样骇人的怪物!
陈系古教授:在实验中,我们给老鼠受精卵注射外源性基因,由于外源性基因随机插入受体基因组,引起死胎、畸胎,即使外源性基因成功地整合入受体基因组,也不一定表达该基因决定的性状。一位头脑简单的美貌女郎向一位科学家求爱时说:“如果我们结婚的话,孩子将会像我这么漂亮,像你那么聪明。”科学家回答说:“我们不能结婚,我们的孩子也可能像我这么丑,像你那么笨。”这给了“完人”一个很好的注解。
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主持人:“金无足赤,人无完人”,这个道理大家都知道,即使是高科技也有办不到的事情,世上没有十全十美的事。这种“完人”也许只能在梦中出现吧。
患病了?刷刷基因卡
读者:我经常翻阅像《家庭医生》一类的医学科普杂志,知道“高血压”是通过血压计连续测量三天均超出正常范围才下诊断的。但数天前在报纸上看到一幅漫画:一个病人手里拿着一张“基因卡”站在医生面前,医生对其“基因卡”检测一番,说:“哇!你患了高血压。”我很疑惑,难道是否患高血压、糖尿病、肿瘤等疾病完全由基因说了算吗?
陈国伟教授(中山医科大学附属第一医院心血管内科):疾病的发生发展是十分复杂的,不完全取决于基因。目前众多的常见病如高血压、冠心病、糖尿病等等,除与基因有关外,尚与心理、社会、环境、饮食等诸多因素密切相关,并非基因检测就能诊断。
吴一龙教授(中国抗癌协会肺癌专业委员会主任委员、中山医科大学附属第三医院院长):正如源头细水不等于长江黄河一样,与癌症有关的基因,不等于癌症。遗传基因只对极少数的癌症负有直接的责任。即使我们已把人类基因组的DNA序列搞得十分清楚,甚至把DNA所编码的蛋白质弄得十分明白,再把基因相对应的癌症一一列清(可能需要数十年甚至一个世纪的时间),我们充其量只能说,有这些基因的人,可能较其他人容易得某一种癌症而已,这就是我们目前常常说的“遗传易感性”,但不代表患病。
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苏宜香教授(中山医科大学医学营养系):研究表明,鼻咽癌固然与遗传易感性有关,但其主要病因是吸烟和EB病毒的感染,多吃广东式咸鱼可增加患鼻咽癌的危险性,这充分证实了生活习惯在鼻咽癌发病中的作用。
陈永平副主任医师:研究显示,精神分裂症、躁狂抑郁症、人格障碍、癫痫及某些类型的精神发育延滞,常具有明显的遗传倾向,但决不能忽视社会环境的影响。良好的环境及心理应激的控制有可能减少和避免发病。
杜传书教授:遗传病分为三类:单基因遗传病、染色体病、多基因遗传病。但是如果提出这样一个概念:所有的疾病都是基因遗传病,那么这是不确切的。像外伤,就与遗传无关。不过现在大多数病因未明的疾病,许多是由于基因有缺陷引起的。
游泽山副教授(中山医科大学附属第一医院妇产科):理论上,人类约有6000多种单基因遗传病均可用基因诊断来诊病,但由于不少基因病的致病基因非常复杂,目前只有少数几种遗传病可以进行产前的基因诊断,如地中海贫血、假性肥大型肌营养不良等。
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主持人:可以说,目前只有少数几种单基因遗传病可以通过基因来诊断,而高血压、心脏病、恶性肿瘤并不只是基因的问题。那么基因疗法对疾病的治疗又如何呢？
梦寐以求:“基因疗法”治绝症
远水解不了近渴
谭伯是一名糖尿病患者,几天前和老友聊天,谈起患糖尿病的烦恼,老友语出惊人:“不用怕,有了基因疗法,什么糖尿病、癌症统统绝迹。”谭伯惊喜异常,马上去医院要求医生给他进行“基因疗法”。结果是“兴冲冲去,灰溜溜回”,因为医生告诉他:“远水解不了近渴。”
龙启才教授(中山医科大学临床药理学教研室):基因疗法涉及到体内遗传物质的改变,有两种方法。一种是把有缺陷的基因进行修复,如同对一条自行车链条上有问题的一节进行修复。目前这种方法在技术上尚未解决。另一种是基因增补,这种方法不是修复异常基因,而是把外源性基因连接到要修复的基因上,使异常的基因具有正常功能。目前的基因治疗都是用后一种方法。
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傅祖植教授(中山医科大学孙逸仙纪念医院内分泌科):基因疗法治疗糖尿病在近十年取得了很大的进展,但它要进一步发展乃至过渡到临床应用阶段仍有一段漫长的路。目前对1型糖尿病的发病机制了解得比较深入,在基因治疗方面已形成了一定的思路和研究方向,但也还处在动物试验阶段。2型糖尿病的发病机理还不清楚,根本就谈不上基因治疗。因此,在21世纪初期,饮食治疗、运动治疗、药物治疗、糖尿病教育和自我血糖监测,仍将作为糖尿病的基本治疗方法。
陈国伟教授:基因治疗在心血管疾病中已有临床应用报道:如对顽固性心绞痛病人在冠状动脉内注射重组成纤维细胞生长因子(rFGF)后,病人心绞痛发作减少,临床症状和心功能改善。这项研究成果成为美国1998年心脏病研究领域中十大成果之首。再如血管内皮生长因子(VEGF)治疗心血管病前景普遍看好。目前从动物实验和部分临床试用中表明,该基因疗法对促进新血管的生成、缓解动脉狭窄,改善冠状动脉局部缺血有明显效果。
吴一龙教授:由于基因与癌症并不是一对一的关系,一种癌症的发生发展涉及多种基因的参与,多种基因的产物又构成互相联系、千丝万缕的网络关系。所以,基因治疗对一个基因的纠正,对癌症而言无疑是杯水车薪,但要利用基因治疗对多个基因甚至整个“网络”的调整,那在十分长的时间内仍是难于做到的事情。
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主持人:谭伯在大医院找不到基因治疗,但他在路边或许可以“找到”。不久前我路过一家大医院,发现有人在门口派发广告传单,顺手接过来一看,只见上面写着:“最新中草药基因疗法治疗糖尿病,迅速消除症状……”其中“基因疗法”还用红色字体加粗标明,特别醒目。希望广大读者不要上当受骗。
急功近利,必致恶果
据《华盛顿邮报》1999年11月3日报道,美国使用基因治疗,在应用血管内皮生长因子基因导入冠状动脉壁细胞中治疗冠心病时,引起7例病人死亡,这个事件让人们对基因治疗的安全性产生怀疑。
陈国伟教授:即使基因疗法再完善也不可能解决疾病的所有问题,更何况目前基因治疗刚起步,仅处于动物实验和临床试用阶段,上述事故表明在没有长期充分的安全试验和多个技术难题尚未解决之前,不能贸然应用,急功近利只会导致恶果。
吴一龙教授:美国曾对几例肺癌病人实施试验性的基因治疗,其中有些病人短时间内似乎见到病情的好转,但病情很快又发展,导致病人死亡。目前大多数的癌症基因治疗仍局限在实验室中。今年3月,世界著名的《科学》杂志发表评论指出,目前的数百个基因治疗试验,至今还没有任何一例具有明确的临床疗效,因而不要对基因治疗产生过高期望。
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陈系古教授:目前基因治疗不能在医疗中起主要作用的原因是:①对人类基因功能了解太少;②缺乏大量动物实验基础资料;③基因导入的安全途径尚未解决。
杜传书教授:现在有很多人以为,发现某种疾病是某种基因引起的,把该种正常的基因注射入体内,就可以治疗该病,也就是目前所说的基因治疗。其实这个过程很复杂,现在还不是很乐观。基因治疗已研究了很多年,真正进入基因治疗时代还为时过早。基因会产生一定的基因产物,如产生一种酶、一种蛋白质,这种酶或蛋白质化学组成有问题,那我们补充相应的酶或蛋白质就可治疗,并不需要改变它的基因。像血友病的治疗就是如此,因为它的第Ⅷ因子坏了或缺乏,用人工合成的第Ⅷ因子甚至输血就可以进行治疗。所以,有的病并不一定要施以基因治疗,而可以针对它的产物进行治疗。
主持人:“基因疗法”似乎遥远了点。那么基因药物又怎样呢?
梦想成真:基因药物的使用
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主持人:基因研究的成果之一是利用基因工程生产药物,早在20世纪80年代就开始应用。但是,仍有不少人把基因药物与基因治疗混为一谈,以为用基因药物治病就是基因治疗。
龙启才教授:用基因工程生产药物,简称基因药物,不涉及体内基因的改变。目前人们所熟识使用的乙型肝炎疫苗就是通过基因工程生产的疫苗。基因工程活性多肽药物主要有用于治疗糖尿病的胰岛素、治疗矮个子的人生长激素以及有众多用途的细胞因子等。基因药物治病不等于基因治疗。
生长素助高,基因药物功劳大
读者:我的个子不高,我不想儿子也像我一样矮个子,是否可以用基因治疗呢?听说美国的家长为了让自己的矮孩子长高,就给孩子注射一种生长素基因药,一年花5万美元,连续5年。不知这种方法是否可靠,中国有没有这种药?
杜敏联主任医师(中山医科大学附属第一医院儿科):目前临床应用的生长激素是经基因工程生产的,属基因药物之一。不只是国外,中国也已能应用基因工程生产生长激素并已用于临床治疗。它目前可用于治疗儿童生长迟缓,主要对生长激素缺乏症、出生低体重儿以及特纳氏综合征等,一般有肯定的疗效。对不明原因的家族性矮小也有试用,但效果不肯定。
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输入外源性生长激素并非对所有的生长迟缓均有用。例如先天性软骨发育不良症,它是属于基因缺陷的另一种致病方式,涉及细胞上某一“受体”的基因缺陷,使骨组织对调节及促进生长的物质不起反应而致骨生长障碍。受体是固定在细胞上的一种极微细的结构,它不像生长激素是在血液中,因此缺陷的受体不可能像生长激素一样可经外源性的输入来纠正。这就需要基因治疗,即把正常的相应基因导入患者体内,使该基因产生正常的受体。但基因治疗并不像前述注射生长激素那么简单,而是一个难度大得多的生物技术。目前尚未在临床上应用。
“瘦素”治肥胖,基因治疗路尚远
读者:我身高1.60米,体重75公斤,按照体重指数等于体重/身高2来算,我的体重指数为29.3,属于肥胖。虽然我现在很年轻,还没有什么感觉,可人们说胖子很容易得冠心病、脑出血什么的,我真害怕。可经过运动、节食我还是那么胖。听说科学家已找到肥胖基因,是不是可以把瘦子的基因打到我的身上,就怎么吃也不怕胖了呢?
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傅祖植教授:人们很关心减肥这个问题。的确,人的胖瘦是由“肥胖基因”或“瘦素基因”来控制。这个基因调节人“瘦素”的产生,从而调节食欲和能量的消耗。瘦素是脂肪细胞分泌的一种激素,这种激素通过作用于下丘脑来调节食欲,维持体重平衡。1994年以来,人们发现血中低“瘦素”水平的动物表现为肥胖和糖尿病,补充“瘦素”后体重减轻、糖尿病病情好转。但后来发现问题并不那么简单,很多胖子的瘦素水平是高而不是低,这种现象称为“瘦素抵抗”,即这些人并不缺乏瘦素,只是很多未知的环节使他们出现“瘦素抵抗”现象。目前使用补充“瘦素”来减肥的项目正在美国进行二期临床试验。即使瘦素减肥是成功的,也只是对一部分低“瘦素”水平的肥胖症有效,而低瘦素水平的胖子其实只占小部分。所以,科学饮食、生活方式的改变及行为治疗还是肥胖症的基本治疗方法。估计以后将用基因工程生产的“瘦素”作为治疗肥胖的措施之一。基因疗法治疗肥胖路途还很遥远。
结束语:人类基因组草图的绘制是人类从基因角度认识自身的里程碑,为今后人类的生活描绘了美好蓝图。但是要完全读懂人类“生命之书”尚须较长时间,而我们本次特别策划的目的是纠正一些人对基因研究及应用方面的误解,把“现状”如实地向读者陈述,既使人看到希望,又要防止过于乐观、人云亦云,更要提防有人利用所谓“最新技术”进行欺骗活动。, http://www.100md.com
20世纪50年代,两位年轻的生物学家提出:生命的遗传物质、基因的载体——DNA是双螺旋结构,他们因此获得了诺贝尔奖。然而,不到半个世纪,人类就把自身的“生命之书”——约10万个基因共30亿个碱基对的序列图绘制出来了,这是人类认识自我的又一个质的飞跃,给人类带来了防病治病、延长寿命的希望。
当这些美好的梦想让人狂喜之余,人们不禁要问:真的可以这样?基因组计划有这么神奇?为此,本刊请来了有关专家,把基因梦的现状向各位一一道来。
梦境亲历:基因王国
主持人:俗话说,“龙生龙,凤生凤,老鼠生儿会打洞”,决定这种现象的物质基础是什么?是基因!可你知道这个看不见、摸不着的基因在哪里?是圆的还是扁的?现在,请您张开“梦”的翅膀飞到基因王国,听听由济南市第一人民医院王有国主任医师的解说。
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不像展览馆,像旧仓库 走进细胞核,可见堆放着成堆的绳索乱网,就像一个旧仓库。堆上有从1到22的标号,咦,怎么有两个用X和Y来标记呢?解说员笑了:“这一堆堆乱网,就是染色体,总共46条,构成23对。因为这是个男人的细胞,最后一对染色体是X和Y,若是女人的细胞,两个都是X。23对染色体储藏着人类几乎全部的遗传物质,基因就在那里面。”
像“拉链”,像“旋梯” 解说员走近绳索,牵住一条绳子的头,拉成了一条线,告诉大家:“这一条染色体就是一个DNA分子。DNA的化学名字叫脱氧核糖核酸,是一种线形的大分子。它的分子量达106～109。你们说,DNA样子像什么?”有人说像“拉链”,有人说像“旋梯”……不错,DNA就像旋梯,是以双螺旋结构存在的。人类整个基因组有30亿个碱基对,就相当于有30亿级阶梯。碱基属于嘌呤或嘧啶类化合物,有A、T、G、C 四种。基因是能有效传递遗传信息的DNA的片段。人类基因组计划的主要工程,就是把基因中A、T、G、C的排列顺序弄清楚,绘制成完整的图谱。
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如果某个基因发生了变化,人体的某一性状可能随之改变,并有致病的可能。基因的变化还可以遗传给下一代。可以作这样的幻想:如果我们把变异的基因恢复原状,不但可治病,还可使其下一代免于该病的威胁。
主持人:“种瓜得瓜,种豆得豆”。基因决定遗传的物质基础,是否在精卵结合的那一瞬间就决定了这个即将走向人间的生命的命运呢?
梦醒时分:基因不能定终生
想求婚?查查有没有“花心”基因
读者:我和男朋友恋爱已3年了,情投意合。虽然男友为人正直,对我痴心迷恋,但他的父亲曾三度离婚,据说是个“花花公子”。我担心男友以后会“子从父路”。如果能像别人所说的那样,测一下男友身上有无“花心”基因,该多好啊!
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陈系古教授(中山医科大学实验动物中心,中国人类基因组计划圆桌会议特邀嘉宾):目前发现的许多基因,如“长寿”、“犯罪”、“好色”等基因,它们的命名只不过是说明该基因与“长寿”、“犯罪”、“好色”等现象有关,可能还存在着许多与这些现象有关的基因。
陈永平副主任医师(中山医科大学附属第三医院精神科):“花心”,通常是指一个人在爱情上用情不专,见异思迁。这显然是受一个人的“个性”(亦即心理学上的“人格”)所影响。遗传因素决定论者认为:人的人格是受先天不变的遗传因素决定的。环境决定论者则与之相反,他们持“近朱者赤,近墨者黑”的观点。其实,“性本善”与“性本恶”的争论是由来已久的了。遗传素质是一个人人格形成与发展的必要物质前提,一个人的人格向什么方向发展,及发展到什么程度,则由社会生活条件和教育所决定。由此可见, “花心”者决不能简单地把原因推给父母,本人是难辞其咎的。
陈系古教授:假设一个人的聪明程度完全是由“聪明”基因决定的,具有“聪明”基因的人,出生后缺乏教育,永不学习,他可能是一个聪明的人吗?所谓“花心”基因亦同此理。
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主持人:测一下男友花不花心、会不会包“二奶”,也许令很多女同胞举双手赞成,可这样会不会冤枉了一些有“花心”基因但实际上并不“花心”的痴情男子呢?贾宝玉算不算“花心”呢?看来,这种事情很难界定,还是不测为好!
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陈系古教授:理想中的儿子,无论是理论还是实际,都是无法通过“理想基因”导入的方法解决的。一个功能基因组往往由多个基因构成,如一位歌星的嗓音好,是因为声带发育、肺部发育等诸多有关基因的作用,加上后天的培养教育,这绝对不是一个“歌唱”基因就能使之成功的。
陈永平副主任医师:生活的美,在于其丰富多彩,“弱柳扶风”是一种美,“傲雪红梅”也是一种美,燕瘦环肥,各领风骚,各具特色。假如通过基因技术,拼凑出面面俱到的“完人”,反倒是不可思议的。不妨设想一下,能作“掌上舞”的细腿接驳到“丰乳肥臀”的躯干上,将会成为一个怎样骇人的怪物!
陈系古教授:在实验中,我们给老鼠受精卵注射外源性基因,由于外源性基因随机插入受体基因组,引起死胎、畸胎,即使外源性基因成功地整合入受体基因组,也不一定表达该基因决定的性状。一位头脑简单的美貌女郎向一位科学家求爱时说:“如果我们结婚的话,孩子将会像我这么漂亮,像你那么聪明。”科学家回答说:“我们不能结婚,我们的孩子也可能像我这么丑,像你那么笨。”这给了“完人”一个很好的注解。
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患病了?刷刷基因卡
读者:我经常翻阅像《家庭医生》一类的医学科普杂志,知道“高血压”是通过血压计连续测量三天均超出正常范围才下诊断的。但数天前在报纸上看到一幅漫画:一个病人手里拿着一张“基因卡”站在医生面前,医生对其“基因卡”检测一番,说:“哇!你患了高血压。”我很疑惑,难道是否患高血压、糖尿病、肿瘤等疾病完全由基因说了算吗?
陈国伟教授(中山医科大学附属第一医院心血管内科):疾病的发生发展是十分复杂的,不完全取决于基因。目前众多的常见病如高血压、冠心病、糖尿病等等,除与基因有关外,尚与心理、社会、环境、饮食等诸多因素密切相关,并非基因检测就能诊断。
吴一龙教授(中国抗癌协会肺癌专业委员会主任委员、中山医科大学附属第三医院院长):正如源头细水不等于长江黄河一样,与癌症有关的基因,不等于癌症。遗传基因只对极少数的癌症负有直接的责任。即使我们已把人类基因组的DNA序列搞得十分清楚,甚至把DNA所编码的蛋白质弄得十分明白,再把基因相对应的癌症一一列清(可能需要数十年甚至一个世纪的时间),我们充其量只能说,有这些基因的人,可能较其他人容易得某一种癌症而已,这就是我们目前常常说的“遗传易感性”,但不代表患病。
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陈永平副主任医师:研究显示,精神分裂症、躁狂抑郁症、人格障碍、癫痫及某些类型的精神发育延滞,常具有明显的遗传倾向,但决不能忽视社会环境的影响。良好的环境及心理应激的控制有可能减少和避免发病。
杜传书教授:遗传病分为三类:单基因遗传病、染色体病、多基因遗传病。但是如果提出这样一个概念:所有的疾病都是基因遗传病,那么这是不确切的。像外伤,就与遗传无关。不过现在大多数病因未明的疾病,许多是由于基因有缺陷引起的。
游泽山副教授(中山医科大学附属第一医院妇产科):理论上,人类约有6000多种单基因遗传病均可用基因诊断来诊病,但由于不少基因病的致病基因非常复杂,目前只有少数几种遗传病可以进行产前的基因诊断,如地中海贫血、假性肥大型肌营养不良等。
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梦寐以求:“基因疗法”治绝症
远水解不了近渴
谭伯是一名糖尿病患者,几天前和老友聊天,谈起患糖尿病的烦恼,老友语出惊人:“不用怕,有了基因疗法,什么糖尿病、癌症统统绝迹。”谭伯惊喜异常,马上去医院要求医生给他进行“基因疗法”。结果是“兴冲冲去,灰溜溜回”,因为医生告诉他:“远水解不了近渴。”
龙启才教授(中山医科大学临床药理学教研室):基因疗法涉及到体内遗传物质的改变,有两种方法。一种是把有缺陷的基因进行修复,如同对一条自行车链条上有问题的一节进行修复。目前这种方法在技术上尚未解决。另一种是基因增补,这种方法不是修复异常基因,而是把外源性基因连接到要修复的基因上,使异常的基因具有正常功能。目前的基因治疗都是用后一种方法。
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傅祖植教授(中山医科大学孙逸仙纪念医院内分泌科):基因疗法治疗糖尿病在近十年取得了很大的进展,但它要进一步发展乃至过渡到临床应用阶段仍有一段漫长的路。目前对1型糖尿病的发病机制了解得比较深入,在基因治疗方面已形成了一定的思路和研究方向,但也还处在动物试验阶段。2型糖尿病的发病机理还不清楚,根本就谈不上基因治疗。因此,在21世纪初期,饮食治疗、运动治疗、药物治疗、糖尿病教育和自我血糖监测,仍将作为糖尿病的基本治疗方法。
陈国伟教授:基因治疗在心血管疾病中已有临床应用报道:如对顽固性心绞痛病人在冠状动脉内注射重组成纤维细胞生长因子(rFGF)后,病人心绞痛发作减少,临床症状和心功能改善。这项研究成果成为美国1998年心脏病研究领域中十大成果之首。再如血管内皮生长因子(VEGF)治疗心血管病前景普遍看好。目前从动物实验和部分临床试用中表明,该基因疗法对促进新血管的生成、缓解动脉狭窄,改善冠状动脉局部缺血有明显效果。
吴一龙教授:由于基因与癌症并不是一对一的关系,一种癌症的发生发展涉及多种基因的参与,多种基因的产物又构成互相联系、千丝万缕的网络关系。所以,基因治疗对一个基因的纠正,对癌症而言无疑是杯水车薪,但要利用基因治疗对多个基因甚至整个“网络”的调整,那在十分长的时间内仍是难于做到的事情。
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主持人:谭伯在大医院找不到基因治疗,但他在路边或许可以“找到”。不久前我路过一家大医院,发现有人在门口派发广告传单,顺手接过来一看,只见上面写着:“最新中草药基因疗法治疗糖尿病,迅速消除症状……”其中“基因疗法”还用红色字体加粗标明,特别醒目。希望广大读者不要上当受骗。
急功近利,必致恶果
据《华盛顿邮报》1999年11月3日报道,美国使用基因治疗,在应用血管内皮生长因子基因导入冠状动脉壁细胞中治疗冠心病时,引起7例病人死亡,这个事件让人们对基因治疗的安全性产生怀疑。
陈国伟教授:即使基因疗法再完善也不可能解决疾病的所有问题,更何况目前基因治疗刚起步,仅处于动物实验和临床试用阶段,上述事故表明在没有长期充分的安全试验和多个技术难题尚未解决之前,不能贸然应用,急功近利只会导致恶果。
吴一龙教授:美国曾对几例肺癌病人实施试验性的基因治疗,其中有些病人短时间内似乎见到病情的好转,但病情很快又发展,导致病人死亡。目前大多数的癌症基因治疗仍局限在实验室中。今年3月,世界著名的《科学》杂志发表评论指出,目前的数百个基因治疗试验,至今还没有任何一例具有明确的临床疗效,因而不要对基因治疗产生过高期望。
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陈系古教授:目前基因治疗不能在医疗中起主要作用的原因是:①对人类基因功能了解太少;②缺乏大量动物实验基础资料;③基因导入的安全途径尚未解决。
杜传书教授:现在有很多人以为,发现某种疾病是某种基因引起的,把该种正常的基因注射入体内,就可以治疗该病,也就是目前所说的基因治疗。其实这个过程很复杂,现在还不是很乐观。基因治疗已研究了很多年,真正进入基因治疗时代还为时过早。基因会产生一定的基因产物,如产生一种酶、一种蛋白质,这种酶或蛋白质化学组成有问题,那我们补充相应的酶或蛋白质就可治疗,并不需要改变它的基因。像血友病的治疗就是如此,因为它的第Ⅷ因子坏了或缺乏,用人工合成的第Ⅷ因子甚至输血就可以进行治疗。所以,有的病并不一定要施以基因治疗,而可以针对它的产物进行治疗。
主持人:“基因疗法”似乎遥远了点。那么基因药物又怎样呢?
梦想成真:基因药物的使用
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主持人:基因研究的成果之一是利用基因工程生产药物,早在20世纪80年代就开始应用。但是,仍有不少人把基因药物与基因治疗混为一谈,以为用基因药物治病就是基因治疗。
龙启才教授:用基因工程生产药物,简称基因药物,不涉及体内基因的改变。目前人们所熟识使用的乙型肝炎疫苗就是通过基因工程生产的疫苗。基因工程活性多肽药物主要有用于治疗糖尿病的胰岛素、治疗矮个子的人生长激素以及有众多用途的细胞因子等。基因药物治病不等于基因治疗。
生长素助高,基因药物功劳大
读者:我的个子不高,我不想儿子也像我一样矮个子,是否可以用基因治疗呢?听说美国的家长为了让自己的矮孩子长高,就给孩子注射一种生长素基因药,一年花5万美元,连续5年。不知这种方法是否可靠,中国有没有这种药?
杜敏联主任医师(中山医科大学附属第一医院儿科):目前临床应用的生长激素是经基因工程生产的,属基因药物之一。不只是国外,中国也已能应用基因工程生产生长激素并已用于临床治疗。它目前可用于治疗儿童生长迟缓,主要对生长激素缺乏症、出生低体重儿以及特纳氏综合征等,一般有肯定的疗效。对不明原因的家族性矮小也有试用,但效果不肯定。
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输入外源性生长激素并非对所有的生长迟缓均有用。例如先天性软骨发育不良症,它是属于基因缺陷的另一种致病方式,涉及细胞上某一“受体”的基因缺陷,使骨组织对调节及促进生长的物质不起反应而致骨生长障碍。受体是固定在细胞上的一种极微细的结构,它不像生长激素是在血液中,因此缺陷的受体不可能像生长激素一样可经外源性的输入来纠正。这就需要基因治疗,即把正常的相应基因导入患者体内,使该基因产生正常的受体。但基因治疗并不像前述注射生长激素那么简单,而是一个难度大得多的生物技术。目前尚未在临床上应用。
“瘦素”治肥胖,基因治疗路尚远
读者:我身高1.60米,体重75公斤,按照体重指数等于体重/身高2来算,我的体重指数为29.3,属于肥胖。虽然我现在很年轻,还没有什么感觉,可人们说胖子很容易得冠心病、脑出血什么的,我真害怕。可经过运动、节食我还是那么胖。听说科学家已找到肥胖基因,是不是可以把瘦子的基因打到我的身上,就怎么吃也不怕胖了呢?
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傅祖植教授:人们很关心减肥这个问题。的确,人的胖瘦是由“肥胖基因”或“瘦素基因”来控制。这个基因调节人“瘦素”的产生,从而调节食欲和能量的消耗。瘦素是脂肪细胞分泌的一种激素,这种激素通过作用于下丘脑来调节食欲,维持体重平衡。1994年以来,人们发现血中低“瘦素”水平的动物表现为肥胖和糖尿病,补充“瘦素”后体重减轻、糖尿病病情好转。但后来发现问题并不那么简单,很多胖子的瘦素水平是高而不是低,这种现象称为“瘦素抵抗”,即这些人并不缺乏瘦素,只是很多未知的环节使他们出现“瘦素抵抗”现象。目前使用补充“瘦素”来减肥的项目正在美国进行二期临床试验。即使瘦素减肥是成功的,也只是对一部分低“瘦素”水平的肥胖症有效,而低瘦素水平的胖子其实只占小部分。所以,科学饮食、生活方式的改变及行为治疗还是肥胖症的基本治疗方法。估计以后将用基因工程生产的“瘦素”作为治疗肥胖的措施之一。基因疗法治疗肥胖路途还很遥远。
结束语:人类基因组草图的绘制是人类从基因角度认识自身的里程碑,为今后人类的生活描绘了美好蓝图。但是要完全读懂人类“生命之书”尚须较长时间,而我们本次特别策划的目的是纠正一些人对基因研究及应用方面的误解,把“现状”如实地向读者陈述,既使人看到希望,又要防止过于乐观、人云亦云,更要提防有人利用所谓“最新技术”进行欺骗活动。, http://www.100md.com