(续上期)
全球已有6000万人感染HIV,其中2400万人已死亡。预计到2020年,将有2亿人感染HIV
在遏阻艾滋病肆虐的征战中,华裔科学家何大一仍然魅力四射。继发明鸡尾酒疗法后,2002年9月他又发现,人体中有一种可以阻止艾滋病在人体细胞内复制的因子,称为阿尔法防御素1、2、3(α-Defensins1-2-3),是由人体免疫细胞自己产生的蛋白质。由于它们的存在,有的人感染上HIV20年之久也不会发病,因而是人体中一种天然的抗御艾滋病的免疫力。
另一名研究艾滋病的权威——美国约翰 · 霍普金斯大学的罗伯特 · 西西里亚诺博士认为,抗御艾滋病的细胞因子还可能不止α防御素一种,因为长期携带HIV但未发病者体内免疫系统还可以合成一种β趋化因子,它也有直接抗御HIV的作用。
在此之前的8月,瑞士一个研究小组发现,一种称为“MDR1”基因负责一种名为“P糖蛋白”(PGP)的合成,而这种糖蛋白直接控制着抗逆转录病毒药物在机体和细胞内部的分布。“P糖蛋白”保护着免疫系统内的细胞不受有毒物质的侵害,但同时也“拒绝”药物的进入。如果这种基因产生变异,就不会产生足够的“P糖蛋白”,也就无法“拒绝”药物的进入,携带这种变异基因的HIV携带者接受药物治疗的疗效就好一些。这为药物治疗艾滋病又带来一丝希望。
但更为有力的希望是,美国研究人员利用21个核苷酸双链DNA合成双链RNA,再加入到感染HIV的细胞中,24小时后减少了HIV基因表达达90%以上。
也就是说,如果利用特定的双链RNA,可以极大地减少HIV的转录和表达,能有选择性地抑制HIV,就能有效地控制艾滋病病毒对人体T细胞的破坏。不过,从基础研究到临床使用还有很长的路要走。
10多年来,人们已了解HIV-1对许多核苷类似物抑制剂耐药的遗传学基础。但引起耐药表型的逆转录酶的生化和结构改变直到最近才开始确定。美国研究人员说,HIV对逆转录酶抑制剂产生耐药的原因是,编码靶酶结构改变的HIV-1基因组发生了突变,从而影响抑制剂的结合和活性。此外,美国疾病控制和预防中心对美国10个城市700多例病人中抗逆转录病毒药的耐药情况调查,抗HIV药耐药发生率因危险组、种族、地区和检查时间而不同。因此HIV的流行不是单一不变的,而呈多样化、重叠的地方性流行。
尽管非常有效的疫苗依然是一个遥远的梦,但研究人员还是认为艾滋病疫苗前景看好。美国西雅图市华盛顿大学的科雷博士认为,用腺病毒复制介导的DNA联合疫苗方案能够增强细胞毒性T细胞(CTL)对HIV-1的攻击。其他新疫苗也在研究中,包括以各种HIV-1亚型为靶标的候选疫苗,2002年秋投入临床试验。
而马里兰州美国国立癌症研究所的比拉吉恩博士则称,应用HIV-1DNA疫苗对小鼠免疫接种,促使其产生了具有高滴度的病毒中和抗体。这种方法可广泛诱导全身和黏膜的中和抗体及T淋巴细胞活化,从而增加对HIV的抗御力。
器官移植使“一些人死了,他/她还活着”的诗意变为了现实。但是供体器官的供不应求使得这种理想境界难以为继,因此动物器官便成为人们的另一种选择
沿着以前的思路,意大利的研究人员采用把人的基因转入猪身上的方法以生产转基因猪供体器官。与过去英国PPL公司的做法稍有不同,研究人员把一种称为衰变因子(DAF)的人类基因与猪的精子混合,然后利用这种改变后的精子让猪受精,再置入猪子宫内孕育出小猪。这些小猪共有205只,其中20%~50%可以产生人类蛋白。不过,研究人员认为这种有人的基因的猪器官仍会被排斥,所以尚不能让其成为理想的器官供体。
然而台湾大学和阳明医学院联手进行的一项研究证明,转入人体基因的转基因猪的器官可用于人的器官移植(转入人的基因的猪再生下一代,注入人血后,反应和第一代无异,淋巴排斥也未发生,提示转基因猪器官移植到人体时,稳定性相对较高,不会受到太大的免疫排异反应)。
相反的思路是,既然猪的某些基因主导着排异反应,何不敲掉这些基因?一直在研究转基因猪的英国PPL公司在培养转基因猪上屡有创见,但屡屡不胜,于是产生了这种可贵的反向思路。2002年7月,4只基因双敲除克隆猪在PPL公司诞生。通常人体对异种生物(如猪)的器官产生免疫排异反应是因为外来器官的半乳糖基转移酶可以在细胞表面产生一种糖分子,而受者体内的免疫系统据此可以辨认出它们不是自家人。
双敲除基因猪缺乏产生α1-3半乳糖基转移酶的基因,因而无法在其器官的细胞表面产生糖分子,移植进受者体内,后者的免疫系统无法辨认出这种糖分子为异源性,也就不会引发超急性免疫排斥反应。对这一创举,美国马萨诸塞州总医院生物移植研究中心异种移植小组组长、美国哈佛大学医学院外科副教授库伯高度评论说:“这可能是异种移植研究领域迄今为止最大的进展。虽然不会对我们需要解决的问题提供全部答案,但是,在将来基因敲除可能成为必需的手段。”不过,这也可能仅仅是一个良好的开端。
器官移植方面病人有可能不需终身使用免疫抑制剂。印度古吉拉特邦移植科学研究所给43例病人做活体供肾移植前,先将供体骨髓干细胞输入受者的血液、骨髓、肝脏和胸腺,以使病人的免疫系统能耐受外源性供体细胞。移植后1年,32例(74%)病人可成功停用免疫抑制剂环孢素。此外,美国的研究者在移植前先清除病人(12例)的T淋巴细胞,其中9例(75%)病人他克莫司(免疫抑制剂)正在减量中。如果这些方法能推广,将会因不需免疫抑制剂而有更多的供体器官和成功的器官移植。
此外,糖尿病也可以依靠移植细胞和组织来得到有效治疗。现在越来越多的患者在接受胰岛细胞移植后已经停止接受胰岛素注射。最新数据显示,80%的糖尿病患者在接受胰岛细胞植入的一年后仍然无需注射胰岛素,引人注目的是这一成功率与全胰腺移植的成功率相同,但更为简单。尤其是移植包括新生猪的胰岛细胞和睾丸滋养细胞的混合细胞,效果更好。因为睾丸滋养细胞被认为有抑制T细胞的特殊功能,而T细胞在免疫排斥反应中起到重要作用。
与其说生物医学是自然科学,还不如说是社会、人文和自然科学的交叉科学。因为这个领域最贴近人们的生活,并不时地制造和产生着矛盾、论争
正如一些人预言,克隆人的妖魔已经飞出了潘多拉的魔盒,谁也阻挡不住。世界上公开发表意见反对克隆人的人占多数,而支持者很少。其中反对者的意见中以美国华裔科学家杨向中于5月公布的一项研究结果最有说服力——克隆牛易夭折的最主要原因是,克隆母牛的X染色体基因不能正常表达。
杨先生解释说,在自然生育中,早期的雌性胚胎能够通过特异的基因调控使其中一条X性染色体上几乎全部基因关闭,简称为“X染色体灭活”。而克隆的胚胎一开始则继承了体细胞一个已灭活的X染色体,已灭活的X染色体需先被激活,等发育到一定阶段后再被灭活。在这个激活再灭活的过程中,基因表达的异常程度在不同克隆动物之间差距很大,而且同一克隆动物的各器官之间也不一致。
简单地说,在自然繁殖中,只有来自母亲的X染色体上的基因在胎盘中表达,而来自父亲的X染色体则处于灭活状态。在那些夭折的克隆动物胎盘中,来自父母双亲的二条X染色体同时表达。而在那些存活下来的克隆牛的胎盘中只有其中一条X染色体表达。这初步能解释为什么有些克隆牛的胎盘发育异常及其导致流产现象等。
不过,有时反方的论据也可以被正方用来当作自己论证自己论点的论据,因为这样的论据是一个硬币的正反面。安蒂诺里在其为什么要克隆人的意见中除了提及克隆人可以造福于人类(不育患者)外,还反驳说,克隆动物的出生缺陷与夭折是因为人们对克隆技术并没有真正掌握,技术并不精湛,但通过深入的研究是可以避免这些缺陷,从而克隆出完好的人来。因此,杨向中先生对克隆牛短命的解释刚好也被一些科学家用来证明克隆技术是可以成熟的。比如,动物转基因研究奠基人托姆 · 瓦格纳教授认为,杨向中的研究说明克隆技术是一个走向成熟的生物技术。国际著名生物技术专家罗伯特 · 福特教授说,这一重要发现对改进克隆技术,提高治疗性克隆的可行性,创造出具有正常功能的细胞有重要指导意义。
美国杜克大学医学中心的一项研究表明,从技术上讲,克隆人可能比克隆动物如羊、牛、猪、老鼠等要容易和安全,因为人类具有某种遗传优势。克隆人或克隆动物胚胎过度发育可能和某种基因有关,婴儿能够从父母双方体内继承这种基因,但许多非灵长类动物的父母中却有一方无法将这种基因遗传给后代。如果这一理论正确,克隆人的出生缺陷会相当低。甚至帮助培育出世界上第一例试管婴儿的爱德华教授也在最近预测说,如果控制得当,克隆很可能成为一种生殖手段。
所以克隆人还是不克隆人的最大理由并不在于技术,因为技术是可以随时间推移而改进和完善的,而根本理由在于科学有没有禁区,是造福于社会还是危害社会。按一般理论而言,科学是无禁区的,正如言论自由一样。但是从抽象意义来说,世界上没有任何东西是绝对自由的。比如,言论也并非完全自由,因为当你的言论伤害了他人和社会,你就得为此负出代价。
另一方面,认为人的科学研究能取代一切胜过一切,也许是人类自己的一厢情愿。迄今没有谁创造的人工生命或其他产品能胜过自然的鬼斧神功的造化。
转基因食物仍然在很多地方受到限制。尽管南部非洲闹着百年不遇的饥荒,但非洲人仍然拒绝美国的救援食品——转基因玉米。从8月至今双方仍在僵持。无论双方有多少理由,一个基本理由是,己所不欲,勿施于人。或反过来,己所欲,亦勿施于人。更何况非洲向欧洲出口他们的非转基因食品是其经济支柱之一,他们要防范转基因种子的蔓延。
当然,对转基因食品的安全一直是人们的忧虑。在既无证据说它有害,也无证据说它足够安全的情况下,剩下的只能是让人们知情选择了。不过,8月日本农林水产省公布一项研究说,转基因牛的肉和奶与普通牛没有区别。研究人员用体细胞克隆牛的肉和奶做成的食品和饮料饲养实验鼠,发现实验鼠的生长和健康状况与用普通牛肉和牛奶喂养的实验鼠没有区别。
通过检测还发现,克隆牛的肉、奶及其血液的成分都与普通牛基本相同。这一消息能不能消除人们的疑虑还有待时间检验。
2002年世界卫生组织(WHO)公布了十项危害人们生命健康的事实或行为:体重不足、不安全性交、高血压、烟瘾、酗酒、不洁饮水、胆固醇过高、室内烟尘、缺铁、肥胖
关于生物医学高新技术的开发与应用,全球有28名顶尖科学家预测:位居第一的是针对传染病的分子诊断技术。因为,在发展中国家,近一半的死亡病例由传染病引起,如果诸如聚合酶链反应、单克隆抗体等分子诊断技术能得到更广泛的使用和降低成本,将大大提高发展中国家传染病诊断的水平,使死亡率降低。
第二至第十位的生物技术分别为:利用基因工程手段开发重组疫苗的技术;除注射之外,更有效的药物和疫苗输送技术;利用微生物和植物等检测或清除污染的环保生物技术;病原体基因组测序技术;使女性能有效防御性传播疾病的新技术;可用于识别药物靶目标等的生物信息技术;营养价值更高、可对付营养不良的转基因作物技术;可降低激素、干扰素等治疗性蛋白质成本的转基因等技术;可有效促进新药研制开发的组合化学技术。
值得一提的是,2002年7月美国进行的一次成功的远程医疗手术,这是迄今前所未有的一次把IT技术与医疗结合起来的成功例子。美国马萨诸塞州的外科医师指导南极科学考察站的内科医师为一位气象学家进行了一次膝关节手术。手术历时2小时,缝合了吉布逊左膝一条断裂的韧带,获得成功。
并非2002年所有的生物医学成果都盘点无遗,但主要的成果足以使我们相信,生物医学的发展如果与人文智慧结合,将会更多地造福于人类。对未来,根据社会需求和人们现实的需要,可以不揣冒昧地预测,出现惊人成就的项目是:首先是治疗性克隆或干细胞研究,其次是克隆人,再次是艾滋病防治、器官移植,其后才是癌症、心血管病等的防治。而基因研究是为所有的具体目标搭建一个起飞的优质跑道。所有这些都有可能从根本上改变人类的历史进程。