这是全世界约上千万房颤病人的福音。房颤,这个药物根治不了、手术复杂困难的疾病,今天终于在中国科学家手中取得了重大突破——一个房颤致病基因被发现。
这是人类遗传学研究的喜讯。全世界致病基因发现数又增加了一个。人类距离从根本上祛疾除病、长生不老的梦想的最终实现,又稍稍向前迈进了一小步。
最近一期国际权威学术刊物《科学》,刊登了同济大学医学遗传研究所所长、附属同济医院心脏内科陈义汉教授和国家人类基因组南方研究中心徐世杰博士等人四年辛勤劳动取得的成果、一项处于国际领先水平的科学发现——人类11号染色体末端的KCNQ1基因第418位碱基A到G突变可以导致房颤。
找基因,撞大运
记者:人的基因总数有3万至4万个,怎么找到又怎么知道这就是“独一无二”的房颤病基因?
陈义汉(同济大学医学遗传研究所所长):首先告诉你,只要抽一滴血,提取其中一个白细胞,便可得到人的全套基因。怎么在这全套基因中找房颤基因呢?这是一项浩大的遗传分析工程,我们要把千辛万苦找到的有房颤遗传病的大家系所有人员,都进行基因比对,病人与正常人比对,病人与病人比对,最终找到一个病人都有的、正常人都没有的那个唯一基因,这就是该类型房颤的致病基因。基本原理就是这样,实际计算要复杂得多,需要一个数学模型对至少1万个数据进行计算,众里寻它千万度,方能找到这个基因。
记者:这么说找到了遗传病家系,等于找到了致病基因?
陈义汉:理论上基本正确。但是,必须是有效的遗传病家系,家系的代数和人数越多越好。我们找到的这个房颤家系有四代,总人数65人,研究了39个,其中17人患有房颤。这个家系为我们的研究提供了重要的资源。当然,我们还分析了其他六个房颤家系,数百个正常人和非家族性房颤患者。
记者:估计世上有6000多个致病基因,中国人口13亿,大家族众多,按理说找个遗传病家系不是很难啊,为什么到目前为止国内只找到5种致病基因?
陈义汉:找到5个就已经相当不容易了!单基因遗传病发病率非常小,比如房颤,虽说一百个人中就有一个患有此病,但单基因遗传的恐怕不到发病人的十万分之一,大都是获得性的或原因不明的。再说现在独生子女是国策,要找有几十口人的家族本来就是大不易。这次我们跑遍全国,花了4年时间,在9个房颤家系中,就碰上了1个既是单基因遗传又是人数足够的大家系,说实话,真有点像福彩中了大奖500万。
换基因,还太早
记者:这次找到的这个房颤基因是哪出了毛病?
陈义汉:我们知道,3万至4万基因是由30亿个A—T或G—C的碱基对组成,每个基因有成千上万碱基对。在与这个家系正常人同一位置上的基因对比后看出来,正常KCNQ1基因的第418位是A—T,而房颤基因却是G—C,就这点不同。
记者:怎么能证明是这个基因导致了房颤?
陈义汉:我们做过反证试验,把房颤基因导入到健康的细胞里,所谓一粒老鼠屎坏了一锅粥,结果这个细胞产生了符合房颤的电生理现象。
记者:现在知道基因哪一段出错了,能不能动个“移植手术”,换上好的?
陈义汉:只要是“人”就难了,总不能把人全身1000万亿个细胞做1000万亿次手术,一个个改过来吧。如果是生殖细胞就可以换基因,但问题是现在的成功率不高——“杀”坏基因时,很可能会影响正常基因,生出来的孩子倒是不房颤了,别的地方却出了毛病,谁愿意冒险?
记者:那找到致病基因又有什么用?
陈义汉:可以设计基因芯片用以基因诊断。比如这个房颤家系的妊娠妇女,在怀孕8星期前取一点胚胎绒毛膜细胞,用芯片作对照分析,发现有致病基因就能选择流产。另外一个作用是当“药物靶标”,用各种各样的药来“打”房颤基因,总有一天会筛到“克颤”制胜的药物来。当然,通过对这个致病基因病理生理机制的研究,科学家将找到治疗房颤的新的方法或手段。
长寿梦,路迢迢
记者:这两年,致病基因发现了一个又一个,中外科学家为何热衷于此项研究?
余龙(复旦大学生命科学院教授、国家人类基因组南方研究中心副主任):生命至上,以人为本。此外,致病基因的破译,能给药厂带来丰厚利润。有个复旦生科院毕业的学生,1995年在美国深造时找到了多基因肥胖症的一个基因,某大药厂出2000多万美元买下了这个基因的使用和开发专利。此后7年中该药厂用于这个基因研制降脂减肥药物的总投资,少说也有数亿美元了。为什么肯下这么高成本?因为生命科学发展到今天,大家都知道,要在根本上治疗疾病,健康长寿,让人类真能活到150岁,唯有能找到修正变异了的致病基因之钥匙。
记者:基因治疗、基因药物,最近时有耳闻。应用基因治病,是不是指日可待了?
余龙:直接的基因治疗,目前条件下只能在动物受精卵上对极少数致病基因实行改造和修复,成功率亦不到千分之一,谁敢拿人做实验?现在多数是间接的基因治疗,比如把正常基因的转基因细胞植入体内,以补充体内某个基因突变而缺乏的物质;再比如药物,美国科学家找到了一种能促进红细胞生长、改善贫血症状的所谓“基因药物”,它只是代替某基因起作用而已,并不能让贫血病人长出好基因来,病人得定期服药,一辈子背个“药罐”。这种称之为红细胞生成素的药,一年在美国也能卖30亿美元!真正能改变基因的药物或者方法技术,到现在为止,我还没听说过。
记者:就是说慢慢等着,咱有生之年无望了?
余龙:也不用那么悲观。一些重要的、能带来巨大经济效益的基因破译,像肥胖基因,全世界有那么多人在研究,不用等太久,咱们有生之年也许看得到。只是,要把人的3万至4万个基因所有功能都搞清楚,都能为我所改,那还需要很长很长一段时间,说不定得等到下个世纪。人类有病必克、长命百岁的梦想,路漫漫其修远,需要几代科学家的上下求索。
“告诉你们一个好消息,我们已找到了房颤致病基因”。
《解放日报》 2003年01月30日