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美国Alnylam公司癌症新药治愈19名晚期患者

来源:第一财经周刊 2010-09-13 17:44

阿尔尼拉姆公司利用RNA干扰技术治愈了19名晚期癌症患者,这会是人类征服癌症的开始吗?

“治愈癌症”,这不是愚人节的玩笑,而是美国阿尔尼拉姆(Alnylam)生物技术公司在8月26日宣布的消息。这家公司声称,找到了一种能够治愈所有癌症的新型药物,首批接受临床试验的19名晚期肝癌患者病情都有较大好转,它使用的是RNA干扰技术。

2006年,美国科学家Andrew Z. Firer和Craig C. Mello分享了诺贝尔生理和医学奖,这距离他们发现RNA干扰技术能够选择性地关闭线虫的基因,只过了8年时间。在诺贝尔奖的历史上,如此快速的得奖是相当罕见的事情。现在,这种技术已经广泛应用于对基因功能的分析当中,但是并不仅仅如此。

RNA干扰的现象,是人们在1990年代在植物中发现的。把能够表现某种特性的DNA所对应的RNA片段注入细胞时,这种功能将不会再表现出来,而并非像人们预想的那样增强其表现。

在植物上,这种现象被叫做“基因沉默”,而随后发现在动物体内也有类似的现象,便命名为“RNA干扰”。Firer和Mello获得诺贝尔奖的原因,就是在秀丽隐杆线虫身上成功地实现了RNA干扰。通过这种方式,人们现在已经可以沉默线虫的86%的基因,以此来分析具体基因片段的作用。

人类的基因组就像是一本外语书。我们知道了每一个字母,但是不知道它们组成的单词到底是什么意思。有了RNA干扰技术,就可以通过对比来判断每一段基因的具体功能。经过了十几年的发展之后,现在的RNA干扰技术已经逐渐成熟,人们将相应的双链RNA切割成只有21到23个碱基对的小片段,然后直接注入胚胎细胞之中,无论是在线虫、黑腹果蝇还是哺乳动物中,都能起到同样的关闭基因的作用。这让RNA干扰技术成为了关闭特定基因表达的一种良好方法。

人们敏锐地意识到,这也许会成为治疗一些不治之症和遗传病的契机。例如通过有选择地沉默癌症肿瘤细胞中的某些特定基因,可以让癌症细胞不再产生生长所需要的蛋白质,从而减缓生长,甚至逐渐凋零而死亡;而对于其他由基因的故障引起的遗传病,也许也同样有效。

然而达到这样的目标并不容易。一些科学家在2003年举办的一次研讨会上,表达了对RNA干扰技术的担心:RNA片段在几个小时内就会分解,它过于脆弱、没有办法在人体中稳定足够长的时间;人们还没有办法确保RNA片段能够到达正确细胞的正确位置;以及,对治疗特定的疾病,人们需要探索几种碱基的最佳组合。

幸好,这些问题都在逐渐得到解决。2006年,美国德克萨斯州大学医学部通过RNA干扰的方法有效地抑制了实验小鼠体内移植的人类结肠癌细胞,为利用RNA干扰治疗癌症迈出了第一步。2007年,美国Alnylam公司和苏黎世联邦理工学院分子系统生物学研究院的研究人员合作,阐明了在哺乳动物体内,RNA片段和脂肪酸结合后被细胞吸收的机制,让使用RNA干扰技术广泛治疗癌症的可能性进一步加强。通过几种蛋白质的转运,和脂肪酸结合的RNA片段可以被稳定地运送到细胞内而不致被降解,这使得在治疗过程中,人们拥有了类似精确制导导弹的工具,也为这家公司现在的成功打下基础。

目前最常用的转运蛋白包括高密度脂蛋白、低密度脂蛋白和血液中广泛存在的血清白蛋白等等。和低密度脂蛋白结合的RNA与脂肪酸分子可以对肝脏起作用,而和高密度脂蛋白结合的分子则会对肠或者肾起作用。在动物实验中,这一过程能够实现对80%的标靶基因的沉默效果,而且并不像之前开发的类似技术,可能会对生物产生毒害。

Alnylam公司的科研主任David Bumcrot表示,“利用人工合成的RNA片段,可以有效传递到患病区域而获得治疗性的基因沉默效果,并不影响细胞原有的RNA的工作。”

2008年,这家公司和MIT合作进行了使用纳米技术结合RNA干扰,制造出能够保持稳定且进入细胞中起作用的药物,用来消灭癌症细胞。

现在,Alnylam公司宣布开发出了一种叫做ALN-VSP的药物,已经能够成功切断肝癌患者肿瘤的62%血流量。这种药物能够阻止癌症肿瘤细胞产生两种关键的蛋白质:促进血管生长的血管内皮生长因子和加速细胞分裂的纺锤体驱动蛋白,从而让肿瘤减少营养的同时减少细胞分裂,最终达到消灭癌细胞的目的。这种药品,在个性化基因治疗癌症方面迈出了第一步,而它们也已经开发出了数种类似的药物,其中一些抗病毒的RNA干扰药物已经进入临床三期检测的程度,也许五年之内就会出现在市场上。

这是一种看起来像是能够包治百病的方法,但是人们依然面临着诸多挑战。每一种具体的病症依然需要特别的对症的RNA才能起作用:不同癌症的易感基因不同,而每个基因也有自己的突变热点,RNA干扰药物并非万灵丹,只能对症施治。

目前,这种疗法已经开始尝试治疗体外培养的患有亨廷顿氏舞蹈症、视网膜黄斑变性、肌肉萎缩和艾滋病等等的细胞。也许在未来的数十年之内,我们将可以通过控制基因表达的方式来控制我们自身细胞的生产过程,从而治愈大部分和遗传及基因有关的疾病。(生物谷Bioon.com)

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