人为什么会衰老、会生病并最终走向死亡?今后几十年,令人称奇的新技术可能会关闭导致生病和衰老的机制,修理或者更换不再工作的身体部件。这些治疗手段中的绝大多数目前还没有实现,但是一些关键性的突破已经初现端倪。下面是几项重要的医学进展,在今后几年内有可能让成千上万的患者从中受益。

将思维变成行动

这是超级保龄球星期天。你想打开电视,尽快换到想看的频道。此时,大脑内一个称作运动皮层的区域将处理向手臂和手发送电信号——它能让你拿起遥控器及时操作。但是如果你的双臂不能活动,就像许多瘫痪病人和神经或肌肉受到损伤的人那样,你就得依靠保姆来做这事了。但是这种情况很快就会有所改变。

预计在不远的将来,一个全身瘫痪的患者接受了手术,他的大脑被植入一个小小的传感器,使他能传电子邮件、玩电脑游戏、变换电视频道、打开窗帘——这些都是通过他的思维实现的。

尽管离美国食品与药品管理局(FDA)的批准仍然需要几年时间,但这却是“神经技术新时代”的开始,布朗大学精神科学系约翰·多诺华博士如是说。他和实验室的同事对猴子进行了20年的研究,了解如何从思维最终走向行动的过程。最终,他们破译了其原理。接着,犹他州生物工程教授里查德·诺曼发明了一种传感器,它能探测大脑的活性。这导致大脑门自然界面系统的开发,并用在了人体临床试验中。

下面是美国《医学与生活》杂志记者对多诺华博士的采访。

记者:进行这种手术的难度如何?

多诺华:手术要做穿颅术,传感器的大小像阿斯匹林,有100根头发丝那么细小的附件,植入肌体组织指挥手臂的区域。整个手术过程需要大约2个半小时。之后,从外表只会看见一个便士那么小的连接器与电脑相连。

记者:该系统是如何工作的?

多诺华:病人的思维引导光标在电脑屏幕上移动。安装在大脑内的传感器负责收集那些难以探测的电信号,然后传输给电脑,经过电脑处理后将其转变成信号,就像那些来自电脑鼠标的信号。这些处理器目前固定在一辆轮椅上,最终将变成无线传输并小到足以安装在人体内。

记者:这么说,连接后患者只通过“想”就能让光标在屏幕上来回移动,就像我们用鼠标那样方便。除此以外,还能干些其他什么?

多诺华:还能通过电脑连接到其他装置上,比如电视机、打开和关闭窗帘的控制装置、电动轮椅,甚至是机械手。最终,我们将把这些连接应用到人的手上。

记者:这个移植物能让人弹钢琴吗?

多诺华:现在还不行,除非他以前弹过钢琴!手的简单开合不难,但拿起杯子喝咖啡那将是个挑战。

记者:移植物可以帮助人行走吗?

多诺华:行走非常困难。这不仅需要移动双腿,而且还得掌握平衡。

该系统目前还不能完全解决平衡问题。这就是为什么我们把重点放在手臂上的原因,因为这相对简单一些,它能使患者和这个世界接触。如果你想了解瘫痪是什么感觉,那就试着坐在自己的双手上3个小时,到时你什么也不能做。

记者:干细胞研究的突破使我们能再造或恢复脊髓损伤病人的神经功能吗?

多诺华:我希望这会发生!但是如果干细胞能再造脊髓神经,某种东西必须向那些正在生长的神经纤维发出如何将其沟通起来的指令。因此,我们也许能用该装置帮助指导神经系统如何更加有效地使用干细胞。或者也许我们能把干细胞置入移植物中,移植物将在适当时机出来帮助重组受到损害的电路。

记者:这项技术能用来创造超级英雄式的人物或者超级歹徒吗?

多诺华:技术本身是不错的,但在于我们如何应用它。增强功能吗?创造超级记忆和超级马达能力吗?是的,我相信你能从中发现各种用途。我们应该讨论一下这类装置的伦理意义,但是这阻挡不住我们,这项技术将极大地帮助残疾人。

癌症病人的新希望

把它想象成是关闭肿瘤生长的一种开关吧。新药Avastin以一种革命性的方式治疗结肠癌:关闭对它的血液供应。断绝氧和关键营养物的供应,使肿瘤的生长萎缩。作为一种额外补充,该药物还能帮助提高标准化疗的有效性,在此类药物中它是获得FDA批准的第一种(2004年2月)。

尽管Avastin目前还不能彻底治愈癌症,但它能延长癌症患者的生命。“尽管这场战争还没有取得胜利。”纽约市斯隆·凯瑟琳癌症中心结肠病主任罗纳德·萨尔兹说:“但是我很高兴拥有对付这种致命疾病的新式武器。”

十几年来,医生知道肿瘤的生长和扩散需要形成一个新的血管网络。1989年医学博士拿坡伦·费拉拉发现激发这一过程的蛋白质,他将其称作VEGF(细胞内皮生长因子)。“我们花了数年的时间研制阻止老鼠体内VEGF的抗体,结果超出了我们最大的预期,它实际上对每种类型的肿瘤都有效。”费拉拉说。

Avatin是否对所有癌症患者有相同的效果?这种治疗目前正在肺癌、肾癌、乳腺癌、卵巢癌和胰腺癌患者身上作试验,初步发现效果不错。但是费拉拉补充说,它的潜力可能甚至更广阔。“我们正处在对Avatin衍生物试验的第三阶段,治疗与老年有关的黄斑变性——致盲的主要原因。它有可能对类风湿性关节炎和妇科病,比如子宫内膜异位有疗效。”他说,这些病也源自于过度血管生长。

在征服癌症过程中其他令人兴奋的消息还有:首次证明炎症也在癌症的生长中扮演重要角色。比如,慢性心绞痛能导致食管癌。“这是免疫系统攻击感染能力的黑暗面。”圣迭哥加州大学药理学教授米歇尔·卡林解释说。2004年9月,由卡林和其他研究人员进行的一项研究表明,在患有乳腺癌或者结肠癌的老鼠中,炎症激发了两种免疫系统化学物质释放的同时,帮助了肿瘤的扩散。不过同时动物也产生了一种能杀死癌细胞的天然蛋白质。但是这种有益物质不像有害物质那样有效,因此研究人员需要操纵化学平衡来提高有益物质的效果。

“结果颠倒了,因此老鼠的生存率显著提高。”卡林说,他预测这项发现将导致加强我们对癌症天然防御的方法。也就是说,将研制出在癌症出现之前能阻断炎症损害效果的药物。

动脉病的福音

能降低LDL(有害的)胆固醇的Statin药物对心脏病产生了很大的影响,心脏病是美国人的头号杀手。据克莱夫兰临床心血管协调中心的斯蒂芬·尼森医学博士说:“在最好的时候,Statin只能将心血管疾病降低大约25~35%。这远远不够。为了战胜这种疾病,我们必须做得更多。”

尽管减少LDL会阻止粥样斑块继续在动脉内生成,但是它不会减少已经形成的斑块。但是一项新的治疗方法有能力逆转这种现象。

这一切开始于意大利里蒙苏加达一组大约40位相关的人,他们有很低的HDL(有益的)胆固醇,但是却没有心脏病。事后知道他们有遗传突变,产生一种超动力HDL,复制Apo A-1 Milano,似乎能保持动脉像口腔那样干净。因此,尼森及同事与埃斯皮伦治疗公司(最近被皮费兹公司收购)合作,共同对那种超动力HDL的合成形式进行生物工程处理。这种获得授权的静脉药物在一组男女志愿者身上作了测试,结果发现,它能在动脉内引起斑块的极大逆转。尽管这项研究非常有前景,但是在药物提供给大众前还需要作更多的试验。

第二个HDL治疗也是由皮费兹公司开发的。它是一种称作torcetrapib的药丸,靠不同机制工作,可以帮助将患者自己的HDL提高50~60%。也可以两种药物一起使用,尼森说:“我们可以先用静脉治疗以减少高危病人体内的斑块,然后再辅之以口服药物,并根据需要,维持数月或者数年疗效。”尼森说这些治疗将在3~4年内开始投入使用,预计研究结果是乐观的。

芯片上的医学实验室

还记得电影《星战启示录》中的镜头吗?太空船上的医生“伯恩斯”在一位病人身上舞动一个扫描仪,得到即时诊断和治疗方案。现在有一项发明,正在使个性化的医学变为现实。阿费默特克斯公司是加州桑塔克拉拉的一家技术公司,它将整个人体基因组——几万个DNA链放置在一个拇指甲一样大小的玻璃芯片上。

意识到药物的副作用每年导致10万以上的美国人死亡后,阿费默特克斯公司和罗切诊断公司共同研制出AmplixChip CYP450测试法——一种帮助医生更好地预测某个患者对某种治疗产生何种反应的遗传分析方法。比如,250人中大约有1人存在基因缺陷,也就是说,如果存有基因缺陷的患者服用标准剂量的血液稀释剂,就易出现内出血的情况。

“这个芯片能救命并提高医疗护理。”阿费默特克斯公司商业运作副总裁斯蒂夫·罗巴迪说。该测试已经在欧洲投入使用,在美国正在接受FDA的评估,它能在两种基因中探测出大约30种变化,可对许多普通处方药进行调整,包括一些抗抑郁剂、β阻断剂、抗癫痫药和镇痛药等。

为了作出正确地分析,医生需要抽取血样,在实验室用芯片和一种特殊的阅读器分析患者的遗传概貌。然后,医生指导定制药丸的药性。罗巴迪补充说:“一些人`燃烧'药物的速度很快,因此标准剂量对他们不起什么作用,而另一些人的代谢速度很慢,存在太多药物积聚在体内的危险。”通过探明这些差异,该测试能导致更加安全和更加有效的治疗手段。