从基因到灵魂

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Genetech公司生产的组织纤溶酶原激活物  (tPA)，能溶解血栓。 Avonex公司和Betaseron公司生产的β-干扰素，已被用来治疗多发性硬化病。肺原酶(DNase)也已经用来治疗囊性纤维化病人的肺淤血。
( G8 F+ ?& a7 K1 k% V; l        遗传工程药物的研究人员说，上述遗传工程药物仅仅是将展现在我们面前的许许多多希望的开端。一些遗传工程实验室的科学家正在用新方法改变某些携带人类致死性病原体的昆虫遗传性状，使它们变成无害的传染媒介。美国变态反映与传染病研究所的研究人员用遗传工程方法改变蚊子的遗传性状，使它们没有能力传播严重疾病。* h  R5 i9 `' g( o' o8 k
         在一系列的实验研究中，科学家们用基因工程改变蚊子的唾液腺，使蚊子在叮咬时不能把痆原虫注入被叮咬的人体。耶鲁大学的一个医学研究小组，把一个“预防疾病”基因导入细菌。这种细菌生活在被称为“吸血猎蝽”的昆虫的肠道里。吸血猎蝽来自南美，科研人员可以传播锥虫而引起致死性疾病，经过改造的这种细菌产生一种抗体，在猎蝽的消化道内把锥虫杀死。

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科学家们声称，他们正在进行的动物模型研究，可以为治愈某些长期以来被认为是不治之症的疾病提供新的希望。1995年，霍普金斯大学的几位博士生宣称他们发现了一个可以调控小鼠肌肉生长的基因。位于巴尔的摩的生物技术公司MetaMorphix的研究人员发现，这个被分离的基因产生一种叫肌静蛋白的蛋白质，调控着肌肉的生长。
2 G9 ^' v9 n2 D: e- G. Z        如果删除这个调控基因，小鼠就会长出更多的肌肉。研究人员把小鼠胚胎细胞中的这个基因剔除之后，第一代新生小鼠成了“超强鼠”，生有凸出的肌肉、宽大的肩部和髋部。科学家及公司希望，这项研究将为治疗某些肌肉性疾病如肌营养不良，以及由艾滋病和癌症引起的肌畏缩提供新的希望。

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更令人惊奇的是，1997年5月，日本的一个研究小组报道，他们已经成功地把人类染色体整条移植进小鼠的遗传密码中。这是一个该领域内大多数科学家不可及的奇迹般地想法：把含有人类染色体的人的皮肤细胞融合进小鼠胚胎细胞，其中一些胚胎细胞带有人类第14号和第22号染色体。这两条染色体都含有生成人类抗体的基因。研究人员随后把这些胚胎细胞植入雌鼠子宫内，出生的仔鼠都携带有人类染色体，并且能在外源性蛋白质进入体内时生成由人类成分组成的抗体。

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虽然科学家把DNA导入动物体内已有多年，但是他们都是每次只能植入一个小片段。在日本被植入小鼠体内的人类染色体，有上千个基因，相当于以往植入量的50倍。这些实验结果“简直令人目瞪口呆”。
9 a  O4 a: }- J          很多科学家认为，日本科学家的这一突破性成果意味着将来可以用无性繁殖和遗传工程来大批量地生产动物，并用这些动物制作数量不受限的医药产品如人类抗体等。在高浓度的情况下，这些抗体可能使肿瘤萎缩、杀灭病毒和细菌。

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一些生物技术公司已经集中致力于设计和制作人体组织和器官这一新的领域。全国各地的医院正在用实验室里培养和生长的人工皮肤治疗严重烧伤。1 h; d, ]# A  w
         最近，一位16岁男孩因60%以上的体表烧伤而收入加利福尼亚大学在圣迭戈的医院，烧伤科的医生们用Advanced Tissue Sciences公司在实验室里培养和生长的皮肤覆盖患者的烧伤部位。治疗47天后患者痊愈出院。一些生物技术公司，如位于加州的先进组织科学公司和位于马萨诸塞州波士顿的基因酶组织修复公司，正在这一新领域里开拓前进。

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研究人员希望超越器官移植的思维，进入器官制作时代，并且已经开始研究制作心脏瓣膜、乳房、耳朵、软骨、鼻子，以及身体的其他部位。对这一新领域贡献最大的两位科学家是兰格（Robert  langer）和瓦坎蒂(JosephP.Vacanti)博士，他们说：“我们的想法不是简单的移植而是要制作器官”。

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波士顿的Organogenesis公司夸口，他们只需要从包皮上取下几个细胞，就可“制造出16000平方米的皮肤”，几乎等于一个足球场大小。类似于Organogeneses的其他公司的实验也证明，功能性器官可在聚合物构架内由几个细胞培养生成。按照兰格和瓦坎蒂的说法：“细胞非常善于组织自身的再生，能在三维立体培养中使用相同的细胞外信号相互联系、指导器官在子宫内的发育”。

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美国密执大学的化学工程师穆尼(David Money)和卡罗来纳医学中心的马丁(James  Martin)博士，正在从事在实验室里培养妇女乳房的研究。他们希望不久的将来就可以向三维立体的乳房架内种植乳房细胞，然后植入妇女胸部。这些制作的细胞将在构架中生长，直到生长成一个新的活乳房。

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美国各地的研究人员，还在从事用人的细胞制作人类肺、心、肝和胰腺等器官的各种实验。在波士顿儿童医院，哈佛医学院组织工程系主任奥陶洛(Authony  Atala)博士，在玻璃培养瓶里培养人的膀胱。他的研究小组从一位10岁男性患儿身上取得膀胱细胞，植入三维立体结构的塑料构架内，让这些细胞在实验器皿中按照设定的构架生长。% T7 B5 a# W/ B+ A) n2 p
     奥陶洛的这项研究，现在已经获准进入临床试验，实验室培养长成的膀胱已开始移植进需要病人的体内，创造了第一例组织工程器官人体移植手术。细胞生长所用的构架最终将会被病人体内的酶所消化，只遗留下有正常生理功能的人类膀胱。除此之外，奥陶洛的研究队伍，还进行着实验室里培养人类膀胱。除此之外，奥陶洛的研究人员们预计，到2020年，将有95%的人体部件可以用实验室里生长的器官所置换。

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兰格和瓦坎蒂说，在21世纪，用遗传工程手段制作的活组织结构将取代用塑料和金属制造的骨和关节假肢。“这些活体植入物”，研究人员声称，“将与周围组织衔接无缝，排除感染和戴假肢所带来的诸多烦恼与不便”。研究人员已经在实验室里用聚合物结构来制作鼻子和耳朵，并已把它们移植到动物身上。
! G1 r! o2 b5 v8 [% J& M! Y0 u     科学家们预测，更复杂的人体部件如手、臂等等，也可以根据病人的不同需要在聚合物构架里生长并制作。最后的障碍是“神经组织无法再生”。至今还没有人能够培养人类神经细胞。但是，这个领域的大多数科学家都有信心，将在不久的将来跨越这一障碍。