美国科学家用基因疗法治疗高血压症

基因疗法

在本书里，我们多次谈到了遗传性分子病的问题。科学家们除了想使用体细胞杂交方法治疗这种病以外，还把更多的希望寄托在基因疗法上。近十多年来，科学家们对几种常见的分子病试用基因法，取得了明显的效果。这使我们有理由相信，人类用分子手术是可以征服分子病的。

镰刀状红血球贫血病是一种常见的分子病，患者的红血球不能携带氧气而且极易溶血，给病人带来极大的痛苦。有人用正常骨髓的核酸去处理从镰刀状红血球贫血病患者身上取得的细胞，观察到可以产生正常的血红蛋白。这个结果使医生们受到鼓舞，决定把基因疗法投入实用阶段。

1970年，美国科学家发现，有一种病毒可以治疗一种分子病——高精氨酸血症。这种分子病是由于缺乏一种分解精氨酸的酶，使精氨酸在体内积累过多，从而造成患者智力严重迟钝。科学家们找到了一种含有精氨酸分解酶基因的病毒，用它感染有病的细胞，可以使精氨酸的含量下降。1971年，西德医生给一对患高精氨酸血症的姐妹注射了这种病毒。注射后，姐妹俩血液中精氨酸的浓度下降了20%，而且没有副作用，症状明显减轻。后来，医生们又用此法医治血液中精氨酸为正常人含量6倍的新生儿。6个月后，这个婴儿的精氨酸含量显著下降，精神状态也有明显的改善。

1971年，美国国立精神病研究所的一个科学家，采用基因疗法，治疗另一种分子病——半乳糖血症。科学家们采用基因工程技术，将分解半乳糖的基因嵌入一种噬菌体中，让噬菌体进入病人的细胞，结果有病的细胞恢复了正常的功能。这证明，用基因疗法是可能治疗半乳糖血症的。

此外，科学家们已经开始探索治疗苯丙酮尿症和高血压病等分子病。

苯丙酮尿症是一种先天性代谢缺陷的遗传病。患这种病的孩子，皮肤特别白嫩，被父母视为珍宝。可是，父母很快就会发现，这种孩子智力低下（被称为白痴，或苯丙酮尿白痴）。这样可爱的孩子竟患了不治之症，是个白痴，这不能不使父母伤心万分。其病因是因为病孩缺少了一种酶，不能分解苯丙酮酸，使苯丙酮酸经血液流入大脑，阻碍了智力发育。同时，苯丙酮酸是身体中产生黑色素的原料，这种原料不能被利用，皮肤上的黑色素极少，从而产生了病孩皮肤白嫩的奇异现象。科学家们正在采用基因工程技术，努力将分解苯丙酮酸的基因植入病孩的细胞，医治这种不治之症。

高血压症是一种死亡率很高的常见病。现已有实验证明，遗传是高血压的一个重要病因。科学家们已经确定了大鼠高血压基因在大鼠遗传密码图上的位置。这种高血压基因指令产生一种能引起高血压的激素。人们还观察了同卵双生的孪生姐妹，在同样的环境中，或者同时得高血压症，或者同时不得，而非同卵双生则无明显规律，差别很大。这说明人的高血压症也是有先天性因素的。科学家们正在设法使用基因工程手段，抑制高血压基因，或者干脆采用分子手术将高血压基因从人类的施工蓝图中抹掉，以彻底免除高血压疾病之患。

美国科学家确定了一个与精神分裂症有关的基因的位置。这一发现在为新药研究开辟新途径的同时，也解决了一个长期困扰医学界的问题：为什么精神分裂症患者吸烟后症状可以暂时缓解？

美国丹佛退伍军人医疗中心的罗伯特•弗雷曼和来自科罗拉多大学的同事们在最新出版的美国《全国科学院学报》上撰文说，精神分裂症患者的大脑往往无法过滤掉健康人可以过滤掉的无用信息，会遭受信息过量之苦。他们在研究中发现了一个与过滤信息的大脑受体相关的基因，同时确定香烟中含有的尼古丁可以刺激这种大脑受体。在此之前，其他科学家已经发现人体的第6号染色体上有一个与精神分裂症有关的基因，但未能确定该基因的具体位置。弗雷曼等人通过一种完全不同的方法，在第15号染色体上确定了与精神分裂症有关的另一基因的位置。

他们的研究对象是分布在美国科罗拉多和犹他两州的9个被精神分裂症困扰的家庭。通过脑电图分析，他们发现，每个家庭下一代人的大脑信息过滤缺陷是从其父方或母方遗传来的。通过对存在这种缺陷的病人进行深入研究及与实验鼠神经反应特征相比较，他们最后在第15号染色体的某一部位上确定了与大脑信息过滤缺陷相关的基因，而该位置上恰好存在一个人类已经明确定位的基因，即控制阿尔法—7尼古丁受体的基因。弗雷曼等人指出，这一发现解释了为什么精神分裂症患者吸烟后症状可以得到暂时缓解。这是因为尼古丁可以激活大脑中的阿尔法—7尼古丁受体，而控制该受体的基因恰好与大脑信息过滤活动有关。

该小组还发现，并非每个携带大脑信息过滤缺陷基因的人都会患精神分裂症，携带者只是在同时携带其他缺陷基因或受到强烈刺激时，比一般人患精神分裂症的危险要大。目前，研究人员正在与药物公司合作，针对这种大脑受体开发治疗精神分裂症的新药。

早在19世纪70年代就发现过一种危险的病症——着色性干皮症。这种疾病的患者皮肤对日光敏感，发生强烈的色素沉着，易恶变为皮肤癌。经研究，这也是一种分子病。这种病是由于皮肤细胞中缺乏一种能够修复被紫外线辐射损伤的酶而产生的。1975年，日本学者冈田用一种能产生这种酶的噬菌体感染患者的皮肤细胞，结果发现患病的细胞恢复了正常的功能，能够抵抗紫外线的损伤。这项研究为治疗分子病和癌症开辟了一条新的途径。

英国一个科学小组发现，能够从精子和卵子中去除有缺陷的基因，从而提出了消灭人类遗传疾病的前景。

这项被著名科学家称为划时代研究的突破意味着：引起诸如囊肿性纤维化、肌肉萎缩症、精神分裂症、某些癌症以及多种心脏病的有缺陷的基因，能在卵子受精前被健康的基因取代，从而使后代不再具有这种有缺陷的基因。

一种更引起争议的可能性是，利用这种基因取代过程改善精子和卵子的基因构成，从而产下具有诸如蓝眼睛和金发等“美容效果”的后代。

由于这种遗传变化是在精子使卵子受精之前完成的，“新”基因将传给下几代人，永久地改变一个家族的生殖遗传。因为单个基因中的缺损引起4000多种遗传疾病，所以基因取代疗法的意义是深远的。

当然，根治遗传性分子病是一件十分复杂的事，还需要作大量的研究工作。由于基因疗法还存在许多困难，离实际应用还有一个过程。基因疗法所需的健康的基因，制备也不易。有人预测，再有10～15年才能合成这种基因。这种基因合成出来了，直接用于治疗也还需要时间。尽管如此，“坚冰已经打破，航线已经畅通”，只要一代又一代的科学家坚持不懈地努力下去，那苦恼着千千万万个家庭的遗传性分子病便不能再危害人类。