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是什么阻碍了基因治疗技术的发展?

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导语:基因治疗技术一度因为医疗事故而终止了前进,但是最近基因治疗技术成功治愈Layla Richards白血病的案例又再次使得该项技术重回人们的视野,这项技术是否已经发展成熟?制约它的因素有哪些?本文也许能告诉你答案。


关键词:基因治疗技术;价格


基因编辑技术的精准程度是这项技术成功的关键。(图片来源:Shutterstock)


基因疗法再一次震惊了世人。在数周前,对于首例基因疗法成功应用于人体25周年的庆祝,无人问津。但是最近这段时间,一则消息获得了人们空前的关注,一种新型的基因疗法成功治愈了17个月大的 Layla Richards的白血病,而在此之前,这种基因疗法仅在小鼠身上进行了测试。

自从人们发现了基因疗法的巨大潜力之后,之前还对周年庆祝不闻不问的媒体又开始强调基因疗法在过去25年里疾风骤雨般的前进路程。


取代有缺陷的基因

人体细胞中的缺陷基因能够引起多种疾病,其中就包括癌症。基因相当于一张设计图,包含了细胞中所有的蛋白质的结构,并规定了蛋白质的功能。当基因任意一点发生突变,都有可能改变其编码的蛋白质的功能,或者无法正常编码蛋白质。

基因疗法通过矫正缺陷基因点或者基因群来治疗疾病。这种疗法对于治愈一系列的疾病有着极大的前景,这些疾病包括癌症、囊性纤维化、血友病以及帕金森病等。

在实验室中进行基因矫正相对容易些,但问题在于如何把健康基因带入病人受感染的细胞同时又不会引起其他问题。

早先的基因疗法着重利用健康的基因备份替换病人的缺陷基因。这种疗法理论上是使用一种无害的病毒作为载体,然后将健康基因带入病人的细胞中。而最大的问题是如何瞄准受体细胞中基因的安全部位,一旦载体脱靶,将会造成细胞的损伤。


救世英雄变成了一场灾难

1999年,也就是在基因疗法问世之后的第九年,原本对于替换基因疗法信心满满的科学家们遭受了巨大打击,18岁的志愿者 Jessie Gelsinger在接受宾夕法尼亚大学的治疗后,死于多器官功能衰竭。而导致Gelsinger器官衰竭的真正原因却依然是个谜,不过专家们认为这是因为Gelsinger的免疫系统对于病毒载体反应过度。

对于那些仍然沉浸于过度宣传以及简化基因疗法的科学家们,这出悲剧事件值得警醒。

越来越多的问题接踵而至。2003年,一位法国病人因为免疫系统失调而接受基因治疗,而这项治疗直接引起该病人出现类白血病反应。因为病毒载体将替换基因误送至名为LMO-2的健康基因中,导致细胞出现机能失常。科学家认为这类基因与一系列儿童癌症有关。

灾难性的后果使得基因疗法一度中断了研究。


重拾信心

虽然历经种种周折,但是科学家和医师们一直在试着恢复基因疗法的名声,并最终让人们重拾信心。如今基因疗法遵循着更为谨慎的治疗原则,基因技术也得到了快速的发展,我们可以沉默过度表达的基因,或者修复它们,而不再是一味的替换缺陷基因。这一切都使得基因疗法这个领域焕发出了新的生机。

新型的基因编辑技术,例如短回文重复序列(CRISPR)以及转录激活因子核酸酶(TALEN)技术,能够在缺陷基因中进行相当精确的显微手术。在英国伦敦的大奥蒙德医院,TALEN基因编辑技术治愈了Layla Richards的白血病,这是这项技术首次应用于人体。这次治疗的结果可以说是一个奇迹。但如果说历史教会了我们什么的话,那就是我们需要保持谨慎乐观。



Layla Richards的康复绝对是一个医学奇迹。(图片来源:Sharon Leese/GOSH)


因为Layla的基因只是进行了轻微的改动,而不是全部取代,这个特例极有可能成为基因疗法的一项重大突破,这也是科学家和病人们期待已久的消息。总而言之,新型基因编辑技术对细胞中目标基因进行替换的精准度,决定了疾病治疗方面的前景,比如癌症。

早先的基因技术取代效果差,并且时常引起灾难性的后果,而如今细胞内的基因取代技术相比于此,确实取得了空前的进步。可是,也有证据表明,新型的基因编辑疗法也会出现细胞内非目标基因的替换现象,但是却难以准确预估这种现象出现的频率、部位及其产生的影响。最终,目标基因替换的脱靶程度将会决定这项技术的命运以及病人能否被治愈。


令人瞠目的医疗费用

在未来的10到20年里,基因疗法的费用将会持续升高。其中一个原因是生物科技公司对这项技术的投资需要一定的收益回报。最近,在欧洲,基因疗法的医疗标价获得了授权批准,每一个病人的花费将会高达100万欧元。

目前,其他一些处于开发阶段的治疗方法也可能使得个人花费超过100万美元。这类破纪录的医疗消费,或许可以解释,为什么一小部分被诊断出需要基因疗法进行治疗的病人,往往会认为这是一种“一次性疗法”。

特定的基因疗法需要高额的花费,除非该项疗法的专利权利过期失效,或者其他人针对同类疾病研制出其他治疗方法,形成同类竞争,价格才可能降低。

不过,生物公司需要非常谨慎地制定基因疗法的价格,因为高昂的费用必然会遭到医疗保健服务提供方以及病人团体的抵制。尤其是针对儿童一些不常见的疾病,离谱的价格和负面宣传会严重损害一个公司的名誉。

人们对于基因治疗抱着非常乐观的态度,也期待基因疗法在下一个25年的发展,但是如果治疗费用仍然维持现状,那么基因疗法的应用只能局限于有限的疾病治疗。


作者:

大卫·派伊,英国索尔福德大学,Kidscan儿童癌症慈善研究机构科学总监。


(翻译:徐琴;审校:李昱)


原文链接:

https://theconversation.com/explainer-what-has-been-holding-gene-therapy-back-49606

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