作者:陳正鑫/有勁生物科技

 

所謂民為國之根本,換個微觀角度,倘說基因為人之根本也一點不為過。基因可以決定一個人的長相、身材、智力、記憶、閱讀理解能力、本能、性格、情緒等,這些事實隨著科技進步以及科學上的突破一點一滴地呈現世人面前。但成也基因,敗也基因;基因在自然演化下有些微的突變發生率,很多突變又經常伴著遺傳性疾病而來,帶給病患及其家人極大的壓力。基因療法(Gene Therapy)這個被有些人視為逆天的治療法於是因應而生。

 

基因療法,顧名思義就是將正常基因送進人體內,並期待它發揮應有的功能以彌補原本基因由於突變所造成的功能異常。基因療法有兩種策略,其一如圖一左側所示:正常基因被放入載體(常為已去毒且無法造成原有感染的病毒)後直接送入人體,該正常基因透過病毒的能力便可表現出應有的功能來;第二種策略如圖右側所示:先從病患體內取得細胞,再和帶有正常基因的載體一起培養,在確定其能表現出正常功能後,才將細胞送進人體,來矯正先前的功能異常。1

 

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雖然基因療法的進展尚未臻成熟,但過去已有數篇文章報導了基因療法在臨床試驗上的佳績,如Spark Therapeutics和輝瑞(Pfizer)共同研發的基因療法讓B型血友病(Hemophilia B)病患製造出足量的凝血因子,避免因出血過度而引起疾病2。此外,Spark Therapeutics所研發的Luxturna基因療法,可以治療一種遺傳性眼盲症萊伯氏先天性黑矇症(Leber Congenital Amaurosis),患者透過基因治療後可以合成一種重要的視網膜蛋白質,讓視力和視野獲得改善,對光的敏感度也提高了。3

 

此外,基因療法還可藉由另一項重要技術─基因編輯,直接改造病患本身的DNA,將其修復成正常基因、或是將基因插到適當的位置,讓病患因此得到較長效或較根本的治療效果。有關基因編輯的臨床案例如下:諾華(Novartis)推出Kymriah療法是一種CAR-T(嵌合抗原受體T細胞)療法,主要用來治療B細胞前體急性淋巴性白血病(B-cell precursor acute lymphoblastic leukemia);從病人血液過濾出的T細胞經過編輯後成了能夠辨識並攻擊癌細胞的CAR-T細胞,再被送回人體辨識並消滅血癌細胞,達到治療效果。4另一篇記載蝴蝶病(一種皮膚易脫落起水泡的罕見遺傳疾病)的基因療法,尚未發病的病患其皮膚基因在經過編輯修正後重新植回身上,此後皮膚不再脆弱剝離。5更令人興奮的報導是2017年底首次的人體內基因編輯直接將基因編輯需要的DNA及工具送進人體中進行體內反應(這個需要更準確的標靶,以免不小心編輯到其他細胞的DNA而引發如癌症等預期外的問題),病患在基因治療後順利完成手術並出院。6雖然後續尚待追蹤,但此結果無疑已對基因療法的發展注入了一劑強心針。

 

對人類社會來說,遺傳性疾病是一直以來都存在的問題。由於先天基因突變或雙親基因排列等因素、加上後天環境的影響,遺傳性疾病不管如何預防,還是無法杜絕。對於某些可能從小就發病、連治療或緩解的方法都沒有的疾病來說,無疑會對家庭造成負擔,發展基因療法因此更顯重要。然而也有些人認為基因療法違反自然或可能會涉及倫理議題;例如:自然期刊(Nature)曾報導科學家成功修正人類胚胎的突變基因7,意味將來我們可憑個人意志來擅自決定小孩的基因…種種爭議性被認為將來會衍生出許多社會倫理問題。所以,如何能在增進基因療法的同時亦事先謹慎規範此技術的應用,可能是現在就要開始正視的議題。

 

 

 

參考文獻

1. Collins, M. & Thrasher, A. (2015) Gene therapy: progress and predictions. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 282(1821), 20143003. doi: 10.1098/rspb.2014.3003

2. George, L.A., et al. (2017) Hemophilia B Gene Therapy with a High-Specific-Activity Factor IX Variant. The New England Journal of Medicine, 377(23), 2215-2227. doi: 10.1056/NEJMoa1708538

3. Dias, M.F., et al. (2017) Molecular genetics and emerging therapies for retinitis pigmentosa: Basic research and clinical perspectives. Progress in Retinal and Eye Research, pii: S1350-9462(17)30052-6. doi: 10.1016/j.preteyeres.2017.10.004

4. Morrow, T. (2017) Novartis's Kymriah: Harnessing Immune System Comes With Worry About Reining in Costs. Managed Care, 26(10):28-30.

5. Hirsch, T., et al. (2017) Regeneration of the entire human epidermis using transgenic stem cells. Nature, 551(7680), 327-332. doi: 10.1038/nature24487

6. Susan Scutti. (2017, Nov. 16) Medical first: Doctors attempt to gene-edit a living patient's DNA. CNN. Retrieved from https://edition.cnn.com/2017/11/15/health/first-in-body-edit-dna/index.html

7. Ma, H., et al. (2017) Correction of a pathogenic gene mutation in human embryos. Nature, 548(7668), 413-419. doi: 10.1038/nature23305

 

 

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