2015年2月,一個科學家小組宣布,對抗HIV的戰爭已經證明巨大地向前邁進一步。史克瑞普研究所的科學家表示,他們曾經在血液中發展出一種人工抗體,可以抓住病毒並且讓牠不活化,這個分子能由受到感染的猴子去除HIV,並保護牠們不受未來的感染。但是在任何原始的意義上,這種治療不是疫苗,藉合成基因輸入猴子的肌肉,科學家在本質上是再工程化動物來抗拒疾病,研究人員正測試此神奇的方法,不只是對抗HIV,也包括伊波拉,瘧疾,流感及肝炎。
「只有天空才是限制。」史克瑞普研究所新研究的首席作者,免疫學家麥可‧法贊(Michael Farzan)如此形容。法贊博士與其他科學家感到越來越有希望,此技術可能提供長期保護作用來對抗疾病(而疾病對疫苗已經失敗),根據此策略(稱為藉基因轉移免疫預防法,immunoprophylaxis by gene transfer, IGT)的第一個人類試驗正在進行,並且有幾個新試驗在計畫中。「在未來能將我們對抗公共衛生威脅的免疫方式革命化。」葛瑞‧納貝爾(Gary J. Nabel)博士說,他是聖諾菲的主要科學官,這是一家製藥工廠生產範圍廣泛的疫苗。
IGT是否會成功仍是一個公開的問題,研究人員仍然須要評估其對人類的安全性及有效性,將人基因工程化對抗傳染病的展望可能提升病人的關切。「真相是我們接觸到第三軌道,因此將要採用某些解釋。」美國加州理工學院的諾貝爾獎得主及病毒學家大衛‧巴爾地摩(David Baltimore)博士說,他正測試IGT來對抗許多疾病。
傳統疫苗藉引入弱化或死亡的病原,或甚至只是它們的分子碎片,促進免疫系統學習如何製造抗體,我們的免疫細胞產生許多抗體,有些抗體能對抗這些感染。在某些病例,這些抗體提供強大的防禦,疫苗接種可對抗疾病,能導致幾乎完整的保護,例如天花及麻疹。但是對抗其他疾病,傳統疫苗時常無法製造有效抗體,例如HIV,有如此多不同的品系,疫苗能保護對抗一種,而對抗其他品系則無效。
然而IGT與傳統疫苗接種完全不同,相反地是一種基因治療法,科學家分離基因,製造強有力的抗體對抗某些疾病,然後合成人工版本,基因被放置在病毒中並注射入人體組織,通常是肌肉。病毒帶著牠們的DNA負載侵入人體細胞,而合成基因是併入接受者自身的DNA,如果一切進行良好,新基因指導細胞開始製造強有力的抗體。這種在對抗HIV時IGT出現的想法,在少數幾個人顯現,對抗HIV的某些抗體轉變成極端強大,這是所謂廣泛中和抗體能抓住許多不同品系的病毒,並使牠們不去感染新細胞。
美國費城兒童醫院的主要科學官及賓州大學的病毒學家,飛利浦‧約翰生(Philip R. Johnson)博士有一個想法:為何不嘗試給與每一個人廣泛中和抗體?在此時,約翰生博士與其他研究人員以基因治療法實驗,對於異常症像是血友病,研究人員指出如何將基因置入病毒,並說服牠們入侵細胞,而約翰生博士可能使用此策略引介製造強有力抗體的基因進入病人細胞。在細胞開始製造抗體後,病人在實際上將「接種疫苗」對抗疾病。
此想法代表基因治療法的根本新方向,直到那時,研究人員藉提供缺陷基因的工作版本,集中注意力於治癒基因異常症,換句話說,IGT將保護健康人不受傳染性疾病感染。而沒有保證這將成功,對一件事,約翰生博士所有最好的病毒對於傳送基因只在侵入肌肉細胞有效,但正常情況下從未能製造抗體。
在2009年,約翰生博士與其同事終於宣布方法有效,在他們的實驗裡,他們尋找保護猴子不受SIV感染,這是HIV的靈長類動物版本,為作此工作,他們使用病毒傳送強有力的基因進入猴子肌肉。如約翰生與他的同事所希望的,肌肉細胞製造出SIV抗體,然後他們使用SIV感染猴子,科學家發現猴子在牠們肌肉中製造足夠抗體,保護牠們不受SIV感染,如果沒有IGT的步驟,以病毒處裡的猴子都死亡了。約翰森博士的研究說服了法贊博士,IGT具有非常巨大的承諾,法贊博士與他的同事改變了HIV抗體,來發展更有力的防禦對抗病毒。
同時在2011年,巴爾地摩博士與他的同事顯示:以病毒傳送入細胞製造的抗體,可以保護小鼠對抗HIV的注射,建議IGT可保護人們被受汙染針頭感染的HIV。但是大部分HIV的感染是經由性的行為,因此巴爾地摩博士與他的同事也以HIV經由陰道內膜感染雌性小鼠,2014年他們報告此技術,以相同方式也保護小鼠不被感染。「我們都是朝向免疫系統,而非嘗試刺激免疫系統,」巴爾地摩博士形容,「因此我們所作在基本上與免疫接種相當不同,雖然最終結果十分類似。」
蓋瑞‧凱諾(Gary W. Ketner) 是美國約翰霍普金斯大學公共衛生學院的微生物學家,被巴爾地摩的結果引發興趣,並感到好奇是否IGT可被引導對抗另一種會規避疫苗的重要疾病:瘧疾。凱諾博士、巴爾地摩博士與他們的同事發現一種對抗瘧疾的強力抗體,並使用一個病毒傳送基因進入小鼠,2014年8月,他們報告當罹患瘧疾的蚊子咬了小鼠,有高達80%處理過的動物被保護。「這令人得到鼓勵,」凱諾博士表示,「對於一個未經證實的方法,第一針結果是好的,但是應該更好才對。」如今凱諾博士正尋找較佳抗體以小劑量提供更多保護。這些實驗建議經由IGT製造的抗體可協助對抗疾病,這些疾病抗拒疫苗已經幾十年,其他研究建議IGT在未來可能也可協助突然的疾病爆發。
美國賓州大學病理學家吉姆‧威爾森(James M. Wilson)博士,與他的同事已經研究使用基因治療法治療纖維囊腫,藉傳送基因進入病人呼吸道襯裡,對他而言,許多快速擴散的病毒例如流感與SARS,也攻擊相同細胞。在2013年,威爾森與他的同事報告,病毒攜帶抗體基因進入呼吸道細胞,能讓小鼠及雪貂對抗許多流感品系,由那時開始,他與他的同事已經測試IGT對抗其他引起致命性爆發的病毒,包括伊波拉。威爾森博士與他的研究小組與脈普製藥廠合作,這是已經發展出對抗伊波拉抗體ZMapp的公司,科學家對ZMapp抗體合成一個基因,並且將此基因傳送入小鼠肌肉,此實驗只在早期階段,但是「我們得到數據的鼓勵。」威爾森博士表示。
對於約翰生博士而言,對IGT越來越有興趣是令人滿意的,「其過程追得上時代,但是當然不是主流。」他表示,很快地此情況似乎開始改變。2014年2月,約翰生博士開始第一次IGT在人類的臨床試驗,他的研究小組將HIV抗體基因放入自願者入肌肉,來看看治療是否安全,研究人員期望這年春天完成收集結果的工作,「我們很樂觀也很有希望。」約翰生博士形容。
巴爾地摩博士與國家衛生研究院合作,開始一個類似試驗,以IGT工程製造的病毒對抗HIV,威爾森博士準備今年後期測試IGT對抗流感病毒。目前在動物試驗中成功並不保證可以在人類複製,「人類不只是大型小鼠。」威爾康乃爾醫學院基因醫學主席羅那‧克里斯多(Ronald G. Crystal)表示說。人類免疫系統可能攻擊人工抗體或傳送的病毒,摧毀它們的保護作用,或肌肉細胞可能製造太多抗體,因為它們沒有建立免疫細胞天生的管制方法。法贊博士與其他研究人員研究可以關閉抗體產生的分子開關,或只是調整它們的劑量,「如果我們真的見到此不良結果,我們必須管制「關」的開關。」他說。
不論大家長期關注有關IGT,納貝爾博士說他仍然感到樂觀,「目前必須強調有安全的考量,但是會有合邏輯的方式處裡。」他表示。對於IGT,生物倫理學家不曾預見主要的倫理障礙,因為是基於基因治療,這種方法已經發展超過30年,「此不會打擊我而成為基本的背離。」加拿大馬基爾大學的副教授約翰桑‧奇梅爾曼(Jonathan Kimmelman)形容。巴爾地摩博士表示,他仍然可以想像某些人可能對此疫苗接種策略很多疑,因為這表示將會改變了他們自身的基因,即使如果預防一個潛在致命性的疾病。「但是作為基本的科學家我感覺到,這是我們的責任將研究帶入臨床,而且我們將作出不同的結果。」他表示。
2015年2月,一個科學家小組宣布,對抗HIV的戰爭已經證明巨大地向前邁進一步。史克瑞普研究所的科學家表示,他們曾經在血液中發展出一種人工抗體,可以抓住病毒並且讓牠不活化,這個分子能由受到感染的猴子去除HIV,並保護牠們不受未來的感染。但是在任何原始的意義上,這種治療不是疫苗,藉合成基因輸入猴子的肌肉,科學家在本質上是再工程化動物來抗拒疾病,研究人員正測試此神奇的方法,不只是對抗HIV,也包括伊波拉,瘧疾,流感及肝炎。
「只有天空才是限制。」史克瑞普研究所新研究的首席作者,免疫學家麥可‧法贊(Michael Farzan)如此形容。法贊博士與其他科學家感到越來越有希望,此技術可能提供長期保護作用來對抗疾病(而疾病對疫苗已經失敗),根據此策略(稱為藉基因轉移免疫預防法,immunoprophylaxis by gene transfer, IGT)的第一個人類試驗正在進行,並且有幾個新試驗在計畫中。「在未來能將我們對抗公共衛生威脅的免疫方式革命化。」葛瑞‧納貝爾(Gary J. Nabel)博士說,他是聖諾菲的主要科學官,這是一家製藥工廠生產範圍廣泛的疫苗。
IGT是否會成功仍是一個公開的問題,研究人員仍然須要評估其對人類的安全性及有效性,將人基因工程化對抗傳染病的展望可能提升病人的關切。「真相是我們接觸到第三軌道,因此將要採用某些解釋。」美國加州理工學院的諾貝爾獎得主及病毒學家大衛‧巴爾地摩(David Baltimore)博士說,他正測試IGT來對抗許多疾病。
傳統疫苗藉引入弱化或死亡的病原,或甚至只是它們的分子碎片,促進免疫系統學習如何製造抗體,我們的免疫細胞產生許多抗體,有些抗體能對抗這些感染。在某些病例,這些抗體提供強大的防禦,疫苗接種可對抗疾病,能導致幾乎完整的保護,例如天花及麻疹。但是對抗其他疾病,傳統疫苗時常無法製造有效抗體,例如HIV,有如此多不同的品系,疫苗能保護對抗一種,而對抗其他品系則無效。
然而IGT與傳統疫苗接種完全不同,相反地是一種基因治療法,科學家分離基因,製造強有力的抗體對抗某些疾病,然後合成人工版本,基因被放置在病毒中並注射入人體組織,通常是肌肉。病毒帶著牠們的DNA負載侵入人體細胞,而合成基因是併入接受者自身的DNA,如果一切進行良好,新基因指導細胞開始製造強有力的抗體。這種在對抗HIV時IGT出現的想法,在少數幾個人顯現,對抗HIV的某些抗體轉變成極端強大,這是所謂廣泛中和抗體能抓住許多不同品系的病毒,並使牠們不去感染新細胞。
美國費城兒童醫院的主要科學官及賓州大學的病毒學家,飛利浦‧約翰生(Philip R. Johnson)博士有一個想法:為何不嘗試給與每一個人廣泛中和抗體?在此時,約翰生博士與其他研究人員以基因治療法實驗,對於異常症像是血友病,研究人員指出如何將基因置入病毒,並說服牠們入侵細胞,而約翰生博士可能使用此策略引介製造強有力抗體的基因進入病人細胞。在細胞開始製造抗體後,病人在實際上將「接種疫苗」對抗疾病。
此想法代表基因治療法的根本新方向,直到那時,研究人員藉提供缺陷基因的工作版本,集中注意力於治癒基因異常症,換句話說,IGT將保護健康人不受傳染性疾病感染。而沒有保證這將成功,對一件事,約翰生博士所有最好的病毒對於傳送基因只在侵入肌肉細胞有效,但正常情況下從未能製造抗體。
在2009年,約翰生博士與其同事終於宣布方法有效,在他們的實驗裡,他們尋找保護猴子不受SIV感染,這是HIV的靈長類動物版本,為作此工作,他們使用病毒傳送強有力的基因進入猴子肌肉。如約翰生與他的同事所希望的,肌肉細胞製造出SIV抗體,然後他們使用SIV感染猴子,科學家發現猴子在牠們肌肉中製造足夠抗體,保護牠們不受SIV感染,如果沒有IGT的步驟,以病毒處裡的猴子都死亡了。約翰森博士的研究說服了法贊博士,IGT具有非常巨大的承諾,法贊博士與他的同事改變了HIV抗體,來發展更有力的防禦對抗病毒。
同時在2011年,巴爾地摩博士與他的同事顯示:以病毒傳送入細胞製造的抗體,可以保護小鼠對抗HIV的注射,建議IGT可保護人們被受汙染針頭感染的HIV。但是大部分HIV的感染是經由性的行為,因此巴爾地摩博士與他的同事也以HIV經由陰道內膜感染雌性小鼠,2014年他們報告此技術,以相同方式也保護小鼠不被感染。「我們都是朝向免疫系統,而非嘗試刺激免疫系統,」巴爾地摩博士形容,「因此我們所作在基本上與免疫接種相當不同,雖然最終結果十分類似。」
蓋瑞‧凱諾(Gary W. Ketner) 是美國約翰霍普金斯大學公共衛生學院的微生物學家,被巴爾地摩的結果引發興趣,並感到好奇是否IGT可被引導對抗另一種會規避疫苗的重要疾病:瘧疾。凱諾博士、巴爾地摩博士與他們的同事發現一種對抗瘧疾的強力抗體,並使用一個病毒傳送基因進入小鼠,2014年8月,他們報告當罹患瘧疾的蚊子咬了小鼠,有高達80%處理過的動物被保護。「這令人得到鼓勵,」凱諾博士表示,「對於一個未經證實的方法,第一針結果是好的,但是應該更好才對。」如今凱諾博士正尋找較佳抗體以小劑量提供更多保護。這些實驗建議經由IGT製造的抗體可協助對抗疾病,這些疾病抗拒疫苗已經幾十年,其他研究建議IGT在未來可能也可協助突然的疾病爆發。
美國賓州大學病理學家吉姆‧威爾森(James M. Wilson)博士,與他的同事已經研究使用基因治療法治療纖維囊腫,藉傳送基因進入病人呼吸道襯裡,對他而言,許多快速擴散的病毒例如流感與SARS,也攻擊相同細胞。在2013年,威爾森與他的同事報告,病毒攜帶抗體基因進入呼吸道細胞,能讓小鼠及雪貂對抗許多流感品系,由那時開始,他與他的同事已經測試IGT對抗其他引起致命性爆發的病毒,包括伊波拉。威爾森博士與他的研究小組與脈普製藥廠合作,這是已經發展出對抗伊波拉抗體ZMapp的公司,科學家對ZMapp抗體合成一個基因,並且將此基因傳送入小鼠肌肉,此實驗只在早期階段,但是「我們得到數據的鼓勵。」威爾森博士表示。
對於約翰生博士而言,對IGT越來越有興趣是令人滿意的,「其過程追得上時代,但是當然不是主流。」他表示,很快地此情況似乎開始改變。2014年2月,約翰生博士開始第一次IGT在人類的臨床試驗,他的研究小組將HIV抗體基因放入自願者入肌肉,來看看治療是否安全,研究人員期望這年春天完成收集結果的工作,「我們很樂觀也很有希望。」約翰生博士形容。
巴爾地摩博士與國家衛生研究院合作,開始一個類似試驗,以IGT工程製造的病毒對抗HIV,威爾森博士準備今年後期測試IGT對抗流感病毒。目前在動物試驗中成功並不保證可以在人類複製,「人類不只是大型小鼠。」威爾康乃爾醫學院基因醫學主席羅那‧克里斯多(Ronald G. Crystal)表示說。人類免疫系統可能攻擊人工抗體或傳送的病毒,摧毀它們的保護作用,或肌肉細胞可能製造太多抗體,因為它們沒有建立免疫細胞天生的管制方法。法贊博士與其他研究人員研究可以關閉抗體產生的分子開關,或只是調整它們的劑量,「如果我們真的見到此不良結果,我們必須管制「關」的開關。」他說。
不論大家長期關注有關IGT,納貝爾博士說他仍然感到樂觀,「目前必須強調有安全的考量,但是會有合邏輯的方式處裡。」他表示。對於IGT,生物倫理學家不曾預見主要的倫理障礙,因為是基於基因治療,這種方法已經發展超過30年,「此不會打擊我而成為基本的背離。」加拿大馬基爾大學的副教授約翰桑‧奇梅爾曼(Jonathan Kimmelman)形容。巴爾地摩博士表示,他仍然可以想像某些人可能對此疫苗接種策略很多疑,因為這表示將會改變了他們自身的基因,即使如果預防一個潛在致命性的疾病。「但是作為基本的科學家我感覺到,這是我們的責任將研究帶入臨床,而且我們將作出不同的結果。」他表示。
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