陳云弟
首發(fā)地中海波及東南亞
血液是生命之本,它的一個重要作用是輸送氧氣。人一旦得了貧血,供給的氧氣便減少了,全身小到細(xì)胞,大到心臟和大腦,就要經(jīng)受缺氧之苦,危害之大是可想而知的。
血液中輸送氧氣的是紅細(xì)胞,紅細(xì)胞中具體負(fù)責(zé)的又是血紅蛋白。貧血的一個重要原因,就是血紅蛋白出了問題,結(jié)合氧的能力降低了。血紅蛋白怎么會出問題呢?原來,人體合成蛋白質(zhì)就像造房子一樣,要照著“圖紙”去做。這個“圖紙”就是我們常常談?wù)摰幕?。每一種蛋白質(zhì)都有對應(yīng)的基因事先規(guī)劃好大小、樣式和作用。如果從父母那里繼承下來的血紅蛋白基因有問題,生產(chǎn)出來的血紅蛋白自然就不正常了。這種貧血最先在地中海沿岸被發(fā)現(xiàn),所以又稱為地中海貧血(現(xiàn)稱珠蛋白生成障礙性貧血)。其實,它的發(fā)病地區(qū)從地中海經(jīng)黎巴嫩等國,一直延伸到東南亞和我國。雖然地中海貧血發(fā)病率不高,每千人中才會有一兩個,但是危害很大。
偶爾風(fēng)波起貽禍及子孫
人們的基因大都是正常的。為何患者的基因會出問題?他們的異?;蚴菑母改改抢锢^承下來的,那么其父母的異常基因是從哪里來的?如果這么追溯下去,就有點像“是先有蛋還是先有雞”的故事。不過,最先出現(xiàn)的那個致病基因總是有原因的。
原來,在遠古時代,人們的基因都是正常的。突然有一天,也許就發(fā)生在地中海岸邊,由于紫外線照射、有毒物質(zhì)侵襲等惡劣的環(huán)境條件,或者是某一塊寶石的放射性輻射等,讓一位倒霉的人的血紅蛋白基因發(fā)生了突變。別看這只是一點小小的改變,卻釀成了很大的災(zāi)禍。隨著他生兒育女,繁衍子孫,出錯的基因也隨著子子孫孫綿延不斷地保留了下來。這是科學(xué)家們推測地中海貧血的起源,也可能是大部分其他遺傳病的起源。
其實,基因是一個分子的片段。醫(yī)生可以對人體的組織器官進行修補,卻沒有辦法修補分子。長期以來,醫(yī)學(xué)上對付地中海貧血的辦法只能是缺啥補啥——輸血!但每次輸血只能緩解患者一時的危難,血液被消耗完了又要再輸。定期輸血對患者來說是一個沉重的負(fù)擔(dān),因此人們迫切希望能找到根治地中海貧血的法寶。
患者的痛苦就是醫(yī)生的動力。無數(shù)科學(xué)家為實現(xiàn)這一目標(biāo)焚膏繼晷,兀兀窮年,最后終于弄清了異常血紅蛋白的生產(chǎn)過程,給治療地中海貧血提供了科學(xué)依據(jù)。蛋白質(zhì)的合成分兩步:首先,按照基因的信息合成原始核糖核酸(RNA),原始RNA經(jīng)過加工,剪去其中一些片段,余下的部分再拼接起來,形成包含有完整信息的成熟RNA。然后,再根據(jù)成熟RNA的信息合成蛋白質(zhì)。造成地中海貧血的基因突變有300多種,根據(jù)不同的致病機制可以分為幾類。其中有一類(含近10種突變)是因為突變使RNA在加工時該剪去的部分沒有全部剪除,還殘留了一小段,使拼接出來的RNA不正常,從而合成出異常血紅蛋白。這真是差之毫厘,謬以千里!
分子做“膠布”法力大無邊
RNA是由成千上萬個元件分子連在一起構(gòu)成的,就像一串長長的珍珠項鏈。這些元件共有4種,以A、U、C、G 4個符號表示。地中海貧血往往只是其中關(guān)鍵的一個元件發(fā)生了改變,如C變成了U。令人驚奇的是,A認(rèn)識U并能與之結(jié)合起來組成一對,C也能與G 結(jié)成一對。這種識別和結(jié)合,在一定條件下是非常嚴(yán)格和專一的。正是這一性質(zhì),才使治療地中海貧血成為可能??茖W(xué)家設(shè)計了一種十分巧妙的治療方案:合成一小段RNA片段,使其A、U、C、G的順序能與血紅蛋白RNA互補配對。比如說,在原來是U的地方放上A,是A的地方放上U,在G處放C,在C處放G,等等。這個片段就會自動地找到原始RNA的對應(yīng)部位并粘上去,就像給傷口貼上膠布一樣。如果所合成的片段包含了突變位點,它就能將突變堵死而不再起作用,RNA就可以正常地加工,從而起到治病的作用。
如果把A、G、C、U這些元件分子看成“文字”的話,那么RNA就是“句子”或者是“文章”了??茖W(xué)家們設(shè)計的小片段與原始RNA是相反的,所以叫做反義RNA。反義RNA是一種分子“膠布”,能夠自動、精確地識別并粘住RNA上有問題的地方,于是從根本上治好了遺傳病。
這是一種全新的治療思路。我正是根據(jù)這一思路,設(shè)計出了一種針對地中海貧血的反義RNA,在臨床前研究中取得了鼓舞人心的好結(jié)果?,F(xiàn)在,我正加緊深入研究,以期有朝一日為患者帶來福音。
大眾醫(yī)學(xué)2000年7期