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艾滋病毒,福祸相依

已有 2433 次阅读 2014-6-14 10:12 |系统分类:博客资讯

艾滋病毒,福祸相依

 

科学家们发现,艾滋病毒并非一无是处。相反,如果经过合理的改造,它还能改头换面,成为治病良方。

■本报见习记者 袁一雪

艾滋病,几乎已经成为现代社会中无药可治的代名词。其感染源——艾滋病病毒(HIV病毒)令人唯恐避之不及,谁也不愿意沾染上。但是,这个犹如过街老鼠的病毒,在研究人员眼中却依然有利用价值。他们并不愿意放弃HIV病毒,甚至希望令其“改邪归正”。经过不断地努力,科学家们发现,艾滋病病毒并非一无是处。相反,如果经过合理的改造,它还能改头换面,成为治病良方。

从“恶魔”到“天使”

2007年3月,伦敦大学的科学家们发现,一种经过改造后已经变得无害的艾滋病病毒可能用于患囊肿性纤维化的胎儿产前基因疗法中。在研究人员进行的实验中显示,这种经改造的病毒可以感染未出生小鼠的肺部组织,这表明它可用于纠正导致囊肿性纤维化的遗传缺陷。相关人员表示,如果它证明可行,这种胎儿基因疗法可能会大大优于同类疗法。因为 “一些遗传病发生在出生之前,如果你想用基因疗法治疗这些疾病的话,等孩子出生后再进行治疗可能就为时已晚,一些损害将无法修复。”

无独有偶,在今年3月,美国加利福尼亚州杜瓦迪市希望之城国家医学中心贝克曼研究所的一项临床试验日前表明,一种基因编码技术对于人类而言是安全且有效的。这是研究人员第一次使用一种名为锌指核酸酶(ZFN)的酶瞄准并破坏了12名艾滋病毒(HIV)携带者免疫细胞中的一种基因,从而增强了他们抵抗病毒的能力。该项研究成果发表在3月6日出版的《新英格兰医学杂志》上。

6月4日,每日科学网站报道,丹麦奥尔胡斯大学(Aarhus University)生物医学系科学家通过研究得出结论,将艾滋病病毒用作抗击遗传疾病的工具,从长远来看,这种技术也可用于对抗艾滋病病毒感染。

奥尔胡斯大学的研究人员首次成功地改造了HIV病毒颗粒,使得它们能够通过一些生物学过程,同时“剪切和粘贴”人体的基因组。由奥胡斯大学生物医学系开发的这项新技术,使得以一种新的方式修复基因组变为可能。它还为个体治疗遗传性疾病和某些病毒感染提供了良好的应用前景。

为什么是“它”

“以彼之道还施彼身”,用这句话形容艾滋病病毒基因疗法再贴切不过。但是,在人体众多细胞以及致病病毒中,为何偏偏是艾滋病病毒可以承担“治病救人”的角色?

中国医学科学院艾滋病病研究中心主任张林琦告诉《中国科学报》记者,之所以选择艾滋病病毒作为攻克疾病的载体,原因就是其具备永久的不变异性。众所周知,艾滋病是一种免疫系统疾病,艾滋病病毒主要攻击人体的辅助T淋巴细胞系统,一旦侵入机体细胞,病毒将会和细胞整合在一起终生难以消除,到现在都没有找到有效的方法破解。“但是我们一般可以通过药物治愈的疾病,其致病病毒本身都是可以被改变的,所以才会被治愈。”张林琦表示。因此只有使用艾滋病病毒作为载体,才能实现长久有效的完成对抗疾病的可能。

“当然,这种将艾滋病病毒改造用于治疗的做法并不新奇,属于常规操作。” 中科院生物物理所研究员张立国告诉《中国科学报》记者。在世界各国,有不少研究人员投入到艾滋病病毒基因改造的临床研究中。“但是,从治疗艾滋病病毒的角度看,这项技术并不是最好的。”张立国表示,“DNA改造的技术更好。”

艾滋病病毒感染人体,需要在人体寻找受体细胞。近几年来,一些研究人员发现,趋化因子受体CCR5是艾滋病毒入侵机体细胞的主要辅助受体之一,控制住CCR5就等于掐住了艾滋病病毒通往人体细胞的“生命线”。“这类基因对于人体来说并非是缺一不可的,有些欧洲人体内不存在这种基因,也不会影响生命。”张立国说。“所以,人们使用DNA改造技术,将这一受体从人体中剔除。”具体方法是将艾滋病病人的血液进行改造,将其中的CCR5取出。“但是,这一技术目前依然处于临床研究阶段,要经过三期临床试验,成功后才能正式面世。”张立国说。

基因病的杀手

在丹麦奥尔胡斯大学的研究中,科研人员希望利用艾滋病病毒感染机理,阻止某种特定的基因转录,从而实现对抗艾滋病。它与很多人熟知的艾滋病疫苗也不尽相同。艾滋病疫苗注射了便可以在一段时间内防止艾滋病(类似乙肝疫苗的原理)。但是由于艾滋病病毒为逆转录病毒。逆转录病毒是一组RNA病毒,该类病毒遗传信息存录在核糖核酸(RNA)上,并具有逆转录酶。感染宿主细胞后以病毒RNA为模版,通过逆转录酶合成病毒的DNA,病毒的DNA可以整合到细胞的基因组中,由细胞的转录体系合成病毒的蛋白质和RNA。

而逆转录酶缺乏校正修复功能,因而HIV的变异频率非常高。这种高变异频率使世界不同地区甚至同一感染个体不同时期的艾滋病病毒基因组都有较大差异,从而导致了从基因角度研制疫苗非常困难。

但是,艾滋病基因改造的方法却弥补了这一缺憾。张立国表示,这种通过改造艾滋病病毒基因的治疗方法,最对症的病症是基因型疾病。“艾滋病病毒属于逆转录病毒中的慢病毒。因此,改造后的艾滋病病毒可以被用于治疗基因缺失的疾病,特别是遗传病,比如镰刀型贫血等。”张立国说。

延伸阅读

用艾滋病毒攻击癌细胞 27人被治愈

6月9日,据美国《福布斯》杂志最新报道,美国科学家开创的嵌合抗原受体T细胞疗法(CART)可能为癌症治疗带来革命性突破。

宾夕法尼亚大学的科学家将改造后的HIV病毒输入一名患有急性淋巴母细胞性白血病的5岁女孩艾米丽体内,他们对这些白细胞进行基因改造,让它们去主动攻击癌细胞。最终,患者体内的癌细胞全部消失不见,且两年无复发。

对此,诺华公司的首席执行官54岁的约瑟夫·西梅内斯表示:“我想要知道,要怎样才能进入第三阶段临床试验,推向市场。我们面对的是濒死的病人。不得不拒绝病人的痛苦让我们竭尽所能加快速度,不允许资源的不足成为障碍。”

这一成功临床实验具有里程碑式的意义,标志着人类在与恐龙时代就折磨着地球生物的疾病的对抗中取得重大胜利。要知道,尽管随着技术的发展,药物在对抗肺癌、黑素瘤等其他肿瘤方面也取得惊人效果,有时甚至可将肿瘤完全从体内清除,但是这些效果都只是暂时的。根据IMS市场研究公司提供的数据,去年,全美在抗癌药上的花费总计910亿美元,是2003年的3倍。宾夕法尼亚大学的研究成果,让真正的治愈癌症成为可能。在30名和艾米丽患相同疾病的患者中(25个儿童和5个成人),27人已经完全检测不到癌细胞。

相关论文发布在2012年5月的《科学转化医学》(Science Translational Medicine)杂志上。

《中国科学报》 (2014-06-13 第16版    探索)

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