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在上世纪,科学家们在研究死亡基因的时候发现了端粒,知道了原来端粒才是人类衰老的黑手。

那么我们是否可以通过一场基因手术来修改控制端粒的基因,从而一劳永逸,人类长生呢。

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端粒基因

理论上来说这是非常有可能的,但要如何对基因做手术就是一个非常值得探讨的问题了。

因为即使是基因结构上的一点微小的变化,都可能会给生命带来截然不同的特征。

基因不但决定了我们与生俱来的性状,它还能影响人类的健康。因为基因指导蛋白质的生产,而各式各样的蛋白质决定了身体的各种性状。

基因表达

一旦基因出问题了,人体也就很有可能会出问题。

白化病就是一个典型的例子,患者体内缺少一种对合成黑色素非常重要的基因,结果就导致了全身的色素缺失。

所以要想战胜疾病,最有效的方法莫过于直接对基因动手术。

其实早在1963年,DNA双螺旋模型获得诺贝尔奖之后的仅仅一年,生物学家约莱德伯格就预言:通过修改人体基因来治疗疾病,将仅仅是个时间问题。

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基因治疗

事实还真就如此,但谁也没想到会来得如此之快。

在1990年,也就是在知道DNA双螺旋结构后的短短三十多年功夫,就有人将给基因动手术这一想法付诸现实。

最早尝试这一思路的牛人是美国国家卫生院的安德森医生,他的病人是一个四岁的小女孩叫阿香缇。

这个可怜的女孩因为基因突变,体内白细胞功能失常,患有重症联合免疫缺陷病。得了这种病的人是没有免疫能力的,旁人一个喷嚏都可能要了她的命。

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重症免疫缺陷婴儿

当时治疗这种病主要有两个办法,一个是注射它缺少的蛋白。但这个办法治标不治本,因为蛋白在人体内会慢慢消耗,所以每隔一段时间都要重新注射。

那另一个办法就是移植能够产生正常白细胞的骨髓。然而呢,安德森医生一直没能找到合适的配型。

走投无路之下,阿香缇的父母找到了安德森医生,开始了一场史无前例的医学冒险。

安德森医生的治疗方案就是从小女孩的体内抽取大量血液,提取出其中的白细胞。将正常基因植入到白细胞里,再送回阿香缇的体内。

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白细胞

这个方案在理论上来说是没有问题的,但是难点在于基因看不见摸不着,该怎么操作才能补到小小的细胞里呢。

而且人体细胞的数量动辄上百亿,总不能用显微针头一个细胞一个细胞的注射。

安德森医生就想出了一个相当危险的办法,他用了一种莫罗尼小鼠的白血病病毒。

他把正常的基因放到病毒的基因组里,再用它去感染阿香缇的白细胞,把正常的基因填回到有缺陷的白细胞中。

这种病毒对老鼠是致命的,不过对人类的白细胞相对比较温柔。而且,安德森医生删掉了病毒中的大部分基因,以防它进入人体之后大肆繁殖。

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剪切病毒基因

那么,在12天的治疗周期结束后,阿香缇体内的正常基因开始工作了,人类第一次对基因动的手术成功了。

有了前人的成功经验,后人自然会在沿用的基础上考虑如何进一步改善。

你可能已经意识到安德森医生的治疗方案其实并不完美,因为白细胞并不是永生不死的,他会在体内逐渐凋亡。

所以,当正常的白细胞全部死亡之后,阿香缇便又要接受治疗,重新对白细胞进行进行处理。

那么如何解决这个问题呢,让我们整理一下思路。白细胞是由脊髓产生的,更准确地说是由脊髓中的造血干细胞产生。

所以,如果能改造脊髓的造血干细胞,让它源源不断生产出正常的白细胞,岂不是可以一劳永逸地解决问题吗。

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造血干细胞

1999年,欧洲的医生们实践了这个方法,利用经病毒改造之后的造血干细胞注射回小病人的体内。他们期待这个方案能让小病人终身受益,不必再接受反复的治疗。

2002年,经过近三年的跟踪观察,医生们终于确信病人的免疫机能都得到了良好的恢复。

他们在学术期刊上发表论文,信心十足地说,针对造血干细胞的基因手术将大大推动罕见遗传病的治疗。

然而,现实重重地打了他们的脸。仅仅几个月之后,接受治疗的一名男孩被确诊为白血病。到2003年秋天,所有接受治疗的儿童中共有五名确诊了白血病。

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白血病儿童

至于原因,其实也非常简单。医生们用来进行基因手术的工具本来就是危险的白血病病毒。

安德森医生正是出于安全性的考虑,宁愿麻烦一点,每次只改造寿命有限的白细胞,所以即使病毒修改的基因超出预期范围。反正白细胞也活不了多久,也不至于产生什么危害。

但后继者们直接对造血干细胞动手,这东西会不断分裂,产生白细胞后代。一旦失控,就会导致有问题的白细胞的疯狂增殖。

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科学总是在不断的失败中进步,在认识到病毒的风险之后,人们通过换用更安全的病毒进行更严格的临床试验等方式,对这把不听话的手术刀又做了许多的改进。

到2016年,有2000多个基因治疗的临床试验在全球范围同时展开。当初五名罹患白血病的儿童,除了一名不幸死亡之外,其他四名都在接受化疗后痊愈。

基因编辑治疗也从幻想走进现实。

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不过,利用病毒去改造基因终究是一件风险很大、限制很多的工作。特别是它只能修补不能剔除。

基因丧失功能可以利用病毒导入正常的基因,但要改造多出功能的基因,病毒就派不上用场了。

人们需要的是更为精准的基因编辑技术,通过修改自身的遗传信息,对抗亿万年进化带来的病痛折磨。

或者就像当初生物学家约莱德伯格预言的那样,通过基因编辑来获得永生,也可能仅仅是个时间问题。

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