其實(shí),這兩個新聞都有關(guān)端粒和端粒酶,不過一個是直接通過保持端粒長度來延長壽命甚至逆轉(zhuǎn)衰老的人體試驗(yàn)將正式開始,一個是陸地植物的端粒酶RNA的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和功能被首次揭示。 首先說一下端粒和端粒酶酶,他們是只要有細(xì)胞就會存在的東西,所以無論植物還是動物都有,端粒被科學(xué)家們稱為“生命時鐘”,細(xì)胞每分裂一次,端粒就縮短一次,當(dāng)端粒無法再縮短時,細(xì)胞就會因?yàn)闊o法分裂而死亡;而端粒酶則是合成端粒DNA的酶,,它讓端粒的長度和結(jié)構(gòu)得以穩(wěn)定。2009年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎被授予了Elizabeth Blackburn, Carol Greider和Jack Szostak,他們獲獎的研究就是有關(guān)端粒和端粒酶的,具體來說,研究發(fā)現(xiàn)了端粒和端粒酶保護(hù)染色體的具體機(jī)制原理,解決了生物學(xué)上的一個巨大問題。 眾所周知,細(xì)胞分裂出現(xiàn)錯誤,就會出現(xiàn)癌細(xì)胞,我們知道癌細(xì)胞會沒有節(jié)制的無限復(fù)制不會自然衰退,而他們的研究發(fā)現(xiàn),端粒酶正是導(dǎo)致惡性癌癥細(xì)胞不衰退的關(guān)鍵因素,因?yàn)槎肆V械囊环N獨(dú)特DNA序列能保護(hù)染色體免于退化,如果端粒酶活性增高,那么端粒就有可能保持長度不再縮短退化從而具有無限復(fù)制不會死亡的特性,于是癌癥就誕生了。研究發(fā)現(xiàn),超過85%的癌癥中,都觀察到了端粒酶的活性增高。 那么,如果嚴(yán)格控制健康細(xì)胞的端粒酶和端粒,能不能讓健康細(xì)胞也具有不自然衰退的無限復(fù)制能力,從而達(dá)到人類長生不老甚至逆轉(zhuǎn)壽命的可能呢?這就是獲批的首個逆轉(zhuǎn)衰老臨床試驗(yàn)所要搞明白的。該試驗(yàn)有美國基因治療公司Libella開展,但并非在美國國內(nèi)進(jìn)行,因?yàn)槊绹鴽]有批準(zhǔn)該試驗(yàn)進(jìn)入人體階段,所以他們?nèi)チ吮O(jiān)管相對寬松且花費(fèi)少很多的哥倫比亞進(jìn)行人體試驗(yàn),昨天(2019年11約月28日)哥倫比亞機(jī)構(gòu)倫理審查委員會已經(jīng)批準(zhǔn)了Libella在該國進(jìn)行人體實(shí)驗(yàn)(下圖)。 該試驗(yàn)使用腺相關(guān)病毒(AAV)作為載體將端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶遞送到人體中來延長端粒長度,從而實(shí)現(xiàn)衰老的逆轉(zhuǎn)。這種方法當(dāng)然不是一上來就進(jìn)行人體試驗(yàn)的,而是經(jīng)過了實(shí)驗(yàn)室原理驗(yàn)證,數(shù)據(jù)收集和動物試驗(yàn)后開始謀求人體臨床試驗(yàn)。一開始,這種方法被普遍使用在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)獲得永生的原代細(xì)胞(原代細(xì)胞primary culture cell是指從機(jī)體取出后立即培養(yǎng)的細(xì)胞),原代細(xì)胞通過轉(zhuǎn)染人端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶催化亞單位(human telomerase reverse transcriptase, hTERT),可以激活端粒酶活性,維持端粒長度,阻止染色體端粒降解,誘導(dǎo)細(xì)胞永生化。是的,你沒理解錯,其實(shí)我們早就在實(shí)驗(yàn)室里實(shí)現(xiàn)了健康細(xì)胞在培養(yǎng)皿中的永生,只是用于人體的效果和風(fēng)險未知,因?yàn)闆]有進(jìn)行過人體試驗(yàn)。 這次Libella要在哥倫比亞做的就是采用hTERT的人體永生細(xì)胞試驗(yàn),他們開發(fā)了一種用于在人體內(nèi)中轉(zhuǎn)染人端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶催化亞單位(hTERT)的基因療法,該療法將AAV(腺相關(guān)病毒 Adeno-associated virus)作為載體,在該公司過去已采用AAV為載體進(jìn)行了200多例基因療法的人體臨床試驗(yàn),證明了該方法是安全的,不過這只代表了AAV載體安全,不代表用AAV載體來進(jìn)行人體端粒延長也是安全的,所以需要在哥倫比亞進(jìn)行臨床試驗(yàn)來驗(yàn)證hTERT和AAV載體基因療法結(jié)合后的效果和安全性。 不過,該臨床試驗(yàn)并非免費(fèi),需要參加試驗(yàn)者交費(fèi)100萬美元。1期試驗(yàn)將接收5名試驗(yàn)者,對該方法的安全性和耐受性進(jìn)行研究,結(jié)果將在2021年產(chǎn)生。當(dāng)然,屆時很可能會發(fā)現(xiàn)該方法致癌的風(fēng)險很高,不過至少這種方法可以延長細(xì)胞壽命的理論依據(jù)非常充分,有希望獲得成功。 風(fēng)險來自于何處?當(dāng)然就是精準(zhǔn)控制了,如果你想要精準(zhǔn)控制一樣?xùn)|西,前提肯定是充分了解它的所有原理,而我們目前對端粒和端粒酶的了解其實(shí)并不充分,想要在人體內(nèi)實(shí)現(xiàn)健康細(xì)胞的永生當(dāng)然就會風(fēng)險很大,不過,也并不是完全沒有曙光,比如,來自亞利桑那州立大學(xué)和德州農(nóng)工大學(xué)的研究小組近期就在《美國國家科學(xué)院院刊》發(fā)表了論文,宣布他們首次揭示了陸地植物端粒酶RNA成分的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和功能,這離揭示人類端粒和端粒酶的所有秘密雖然還有距離,但顯然是重大進(jìn)步,讓我們離終極目標(biāo)又進(jìn)了一步。 |
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