隨著人類遺傳學(xué)的發(fā)展，研究人員認(rèn)識到，人類最基本的遺傳單位是染色體上的基因，基因是“制造”和“操縱”人類機(jī)體的藍(lán)圖，它指揮著細(xì)胞合成人類生命的基礎(chǔ)———蛋白質(zhì)。但是，當(dāng)基因發(fā)生變化時(shí)，其編碼的蛋白質(zhì)不能履行自己正常的功能，這種情況下可能會出現(xiàn)疾病。近10多年來，作為糾正存在缺陷的基因的一種技術(shù)，基因療法在許多國家特別是西方發(fā)達(dá)國家中成為研究和試驗(yàn)的熱點(diǎn)。

經(jīng)過多年的研究，研究人員尋找到了多種糾正缺陷基因的方法，其中最普遍的方法是將正常的基因插入基因組非特定的位置以取代有缺陷(也稱為失效或致病)的基因。在這種方法中，研究人員通常會利用被稱作傳病媒介的載體將正?；蛑委熁蜻f送到病人的目標(biāo)細(xì)胞中。目前，最常見的傳病媒介是已被人為改變攜帶了人體正常DNA的病毒。病毒在漫長的進(jìn)化過程中，形成了一套獨(dú)特的方式將自己的基因遞送到人體細(xì)胞中，致使人體發(fā)病。研究人員試圖除去病毒基因組中導(dǎo)致人體患病的基因，并加入治療基因，然后利用病毒遞送基因的特殊能力醫(yī)治人類疾病。

當(dāng)病毒性傳病媒介在抵達(dá)目標(biāo)細(xì)胞(如肝或肺細(xì)胞)后，它便將攜帶的治療人類基因的遺傳物質(zhì)“卸下”留在目標(biāo)細(xì)胞中。在治療基因給出的遺傳指令下，細(xì)胞開始產(chǎn)生具有相應(yīng)功能的蛋白質(zhì)，從而恢復(fù)目標(biāo)細(xì)胞的正常功能。通常，用于基因療法傳病媒介的病毒類型包括：逆轉(zhuǎn)錄病毒、腺病毒、腺相關(guān)病毒(AAV)和皰疹單式病毒。不同的病毒在人體中攻擊的目標(biāo)各不相同，因此它們在作為傳病媒介時(shí)，攜帶的治療基因和目標(biāo)細(xì)胞也不盡相同。

當(dāng)然，除利用傳病媒介遞送治療基因治療疾病的方法外，還有其他幾種非病毒遞送基因的方法供研究人員選擇。其中最簡單的方法是直接向目標(biāo)細(xì)胞“注入”治療性DNA，然而這種方法應(yīng)用范圍十分有限，原因是它只適用于少數(shù)人體組織，卻需要大量的DNA?，F(xiàn)在，研究人員在實(shí)驗(yàn)將一條人造染色體或者稱第47條染色體注入目標(biāo)細(xì)胞中，這條人造染色體將與人體細(xì)胞中的23對(46條)染色體并存，不影響它們的工作或引起它們發(fā)生突變，同時(shí)也不會受人體免疫系統(tǒng)攻擊。研究人員希望能將人造染色體作為一個(gè)大的傳病媒介，攜帶大量的遺傳密碼。這種方法目前存在的問題是，將如此之大的分子遞送到目標(biāo)細(xì)胞的核內(nèi)十分困難。

盡管基因療法從理論上講具有很強(qiáng)的可行性，但在實(shí)踐中卻遇到了不少的困難。美國首例基因療法臨床試驗(yàn)開始于1990年，至今沒有取得明顯的效果。1999年，18歲的杰斯•格爾辛格接受試驗(yàn)性基因療法治療鳥氨酸轉(zhuǎn)羧酶缺乏癥時(shí)，在治療的第4天由于多器官停止工作而去世。據(jù)認(rèn)為，用作傳病媒介的腺病毒引起人體免疫系統(tǒng)強(qiáng)烈反應(yīng)是導(dǎo)致杰斯死亡的原因。

基因療法研究遭受的最為嚴(yán)重的打擊是今年1月份法國又一例以失敗而告終的基因療法試驗(yàn)。一名患X染色體相關(guān)嚴(yán)重綜合免疫缺乏疾病(X-SCID，俗稱“泡泡嬰兒綜合癥”)的男孩在接受基因療法試驗(yàn)后，出現(xiàn)了同白血病類似的疾病。而在2002年8月，就曾有一名患同樣疾病的男孩在接受試驗(yàn)性基因療法后出現(xiàn)了相同的情況。在第二例試驗(yàn)失敗后，為慎重起見，美國食品和藥物管理局(FDA)立即采取措施，暫時(shí)中斷了在美國所有利用逆轉(zhuǎn)錄病毒作為傳病媒介在血液干細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行基因治療的試驗(yàn)。

2003年2月底，美國食品和藥物管理局下屬的BRMAC委員會召開會議，討論是否能在有相應(yīng)安全保障的前提下，允許對威脅人類生命的疾病進(jìn)行一些逆轉(zhuǎn)錄病毒基因療法試驗(yàn)，但是食品和藥物管理局尚沒有對此給予答復(fù)。目前，美國基因療法仍然處于試驗(yàn)階段，食品和藥物管理局沒有批準(zhǔn)任何人類基因療法的產(chǎn)品上市。

研究人員發(fā)現(xiàn)，有不少因素影響了基因療法治療遺傳疾病的效果，其中包括基因療法自然生命短、人體免疫系統(tǒng)反應(yīng)強(qiáng)烈、病毒傳病媒介存在的問題和多基因疾病。具體來說，治療性DNA不易“融入”基因組以及許多細(xì)胞的快速分裂這兩方面的問題，導(dǎo)致基因療法無法取得長久的治療效果，病人不得不多次接受治療;人體免疫系統(tǒng)對“入侵者”的強(qiáng)烈反應(yīng)影響了基因療法的有效性，同時(shí)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的免疫反應(yīng)導(dǎo)致病人重復(fù)接受基因療法的難度加大;病毒傳病媒介會給病人帶來潛在的危害，如毒性、免疫及炎癥反應(yīng)。此外，人們擔(dān)心傳病媒介在進(jìn)入人體后也許會重新恢復(fù)致病的活力;對單基因變異引起的疾病來說，基因療法是最有效的方法。但是實(shí)際上，人體許多疾病是由多基因變異引起的，因此單基因療法難以奏效。

雖然基因療法離臨床應(yīng)用還有相當(dāng)長的距離，但是基因療法的研究最近在某些方面仍取得了令人倍受鼓舞的進(jìn)展。今年3月20日《新科學(xué)家》雜志報(bào)道，美國加州大學(xué)的研究小組成功地利用“涂”有PEG(聚乙烯乙二醇)高分子層的微脂粒(或脂質(zhì)體)，將治療基因遞送到人體大腦中。這是一項(xiàng)重大的突破和成就，因?yàn)檫^去的研究表明，病毒傳病媒介“身體”過大，無法跨過“血-腦屏障”。新的研究成果將有望治療帕金森病。又如，《新科學(xué)家》在3月13日還報(bào)道，有研究人員表示，由于細(xì)胞能利用雙鏈核糖核酸短片(siRNA)致使特殊序列的RNA出現(xiàn)退化或降級，如果設(shè)計(jì)一個(gè)siRNA同有缺陷基因的RNA副本相匹配，那么有缺陷的基因?qū)⒉荒墚a(chǎn)生異常的蛋白質(zhì)。日前，倫敦哈默史密斯醫(yī)院的科學(xué)家在英國《自然醫(yī)學(xué)》雜志的網(wǎng)絡(luò)版上報(bào)告說，他們使用注射核糖核酸(RNA)的方法治療患有杜氏肌營養(yǎng)不良癥的實(shí)驗(yàn)鼠，獲得初步成功，效果可持續(xù)3個(gè)月之久。

也許有一天，研究人員堅(jiān)定的信念和不懈的努力能夠?qū)⒒虔煼ㄓ糜谌祟惣膊〉念A(yù)防和治療，讓那些攜帶缺陷基因生活在隨時(shí)出現(xiàn)病癥陰影下的人們從痛苦中徹底解放出來。