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產(chǎn)品分類12月20日,國家質(zhì)檢總局發(fā)布消息稱,我國從12批54.5萬噸美國輸華玉米中,檢出MIR162轉(zhuǎn)基因成分,并對其進(jìn)行退貨處理。此舉為近年來愈演愈烈的“挺轉(zhuǎn)"和“反轉(zhuǎn)"之爭再次“火上澆油"。
新技術(shù)一方面可能會為人類帶來某些未知的風(fēng)險,另一方面也在給人們的生活帶來切實的好處。隨著基因技術(shù)的發(fā)展,人類對生命的認(rèn)識一步步深入,未來通過基因療法治愈絕癥的希望也日益增大。
測序:快速推進(jìn)
近日,當(dāng)記者到中國科學(xué)院北京基因組研究所采訪時,研究員于軍正在準(zhǔn)備回復(fù)一封郵件。其同學(xué)的外孫女出生8個月,身長僅有正常小孩的一半。染色體檢查結(jié)果顯示,其8號染色體有錯位。
“僅僅有染色體錯位,不應(yīng)該有這么明顯的表型。"于軍決定為其進(jìn)行基因測序,這將為遺傳病的診斷提供新的可能。
“從遺傳來講,人類基因不會改變,一次測序就能夠了解基因缺陷,以及疾病風(fēng)險。"中國科學(xué)院北京基因組研究所技術(shù)研發(fā)中心副主任任魯風(fēng)告訴記者,今年安吉麗娜·朱莉切除雙側(cè)乳腺引發(fā)關(guān)注,原因就是其身上帶有具缺陷的基因BRCA1,這意味著她患乳腺癌的幾率比平常人高65%。
繼“人類基因組計劃"之后,前年美國啟動了“百萬美國人基因組計劃",去年英國啟動了“十萬人基因組測序計劃"。面對不斷產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù),科學(xué)家希望通過研究將這些枯燥的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成有意義的基因組功能,或者與研究相關(guān)的信息。
“基因測序成本很高,從科研到研究,需要更高的性、更合適的成本,更重要的是急需一套標(biāo)準(zhǔn)化的流程來規(guī)范測序服務(wù)。"任魯風(fēng)說。
任魯風(fēng)參與了基于測序技術(shù)的個體化醫(yī)學(xué)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化項目。鑒于基因測序?qū)τ卺t(yī)療的重要意義,該項目正在加緊進(jìn)行,有望明年就開始進(jìn)行培訓(xùn)和推廣。
相比之下,我國農(nóng)作物的基因測序工作推進(jìn)迅速。
我國在水稻基因組測序和功能基因組研究方面位于世界前列。1998年,我國作為主要發(fā)起和參與國參加了水稻基因組測序計劃,其他一些重要的糧食作物的基因組研究也在如火如荼地展開。
今年3月,中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所完成了小麥A基因組的測序和草圖繪制,比較全面地揭示出A基因組的結(jié)構(gòu)和表達(dá)特征。這一成果在《自然》雜志發(fā)表。
“目前作物育種已經(jīng)逐步進(jìn)入目標(biāo)可預(yù)測、的分子育種階段(包括分子輔助育種和轉(zhuǎn)基因育種)。"中科院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所研究員何祖華說,這一發(fā)展正是基于功能基因組研究的深入。
檢測:市場化艱難
采訪中,記者了解到,基因檢測芯片已成為個體化用藥、醫(yī)療的全新手段。例如,博奧生物檢測遺傳性耳聾的基因芯片,只需將幾滴血中的DNA滴在指甲大小的生物芯片上,6個小時后就能找出致聾基因。
博奧生物總裁、中國工程院院士程京家在重慶,距離重慶師范大學(xué)僅有一站地。去年年底,程京在重慶師范大學(xué)見到了一群特殊的學(xué)生。
程京為四個班的聾人提供了免費遺傳性耳聾基因檢測,其中一個男學(xué)生給程京留下了深刻印象。該學(xué)生的檢測結(jié)果顯示,其致聾原因是與藥物有關(guān)的線粒體基因。經(jīng)過詢問得知,該男生和妹妹,以及他姨家的一兒一女,都是“一針致聾"。
“通過基因檢測確定的藥物性耳聾易感者,只要終生不使用慶大霉素等氨基糖甙類藥物,就能避免‘一針致聾’。"程京說。
朱莉所做的乳腺癌檢測,博奧的產(chǎn)品系列也已覆蓋。然而,雖然技術(shù)在持續(xù)發(fā)展,產(chǎn)品也在不斷市場化,程京卻時常感到惆悵:基因芯片在拿到藥監(jiān)局證書后,面對的發(fā)展之路卻更長、更艱難——在每個省、市、自治區(qū)進(jìn)入醫(yī)院時,都要經(jīng)過送審材料一樣、程序一致的漫長物價審批過程,而當(dāng)物價獲批的創(chuàng)新醫(yī)療產(chǎn)品要進(jìn)入醫(yī)保和社保時,更不知道該如何“摸著石頭過河"。
在國外,針對易感基因的檢測已成為腫瘤預(yù)防性切除手術(shù)中一種常規(guī)的檢測手段。而去年8月深圳華大基因優(yōu)康門診部啟動基因檢測及遺傳咨詢服務(wù)以來,半年多未接待一例基因檢測者。
基因技術(shù)在新發(fā)突發(fā)傳染病方面的應(yīng)用則進(jìn)展迅速。“再也不可能出現(xiàn)SARS那種情況了。"任魯風(fēng)說,細(xì)菌培養(yǎng)、看電鏡、憑經(jīng)驗判斷已經(jīng)為基因檢測替代,H7N9病毒的基因測序和檢測比媒體所報道的要快得多。三天內(nèi)確定未知病原,是“十二五"重大傳染病專項將要實現(xiàn)的目標(biāo)之一。
治療:不可冒進(jìn)
基因療法是通過基因轉(zhuǎn)移技術(shù)將外源基因?qū)霕颖具m當(dāng)?shù)氖荏w細(xì)胞中,使外源基因在體內(nèi)產(chǎn)生表達(dá)與抑制而達(dá)到治療特定疾病的效果。關(guān)于基因治療的研究進(jìn)展不斷見諸《科學(xué)》、《自然》等*刊物。
但是,基因治療仍然是理論上的研究和實驗室里的探索。美國康奈爾大學(xué)威爾醫(yī)學(xué)院的遺傳學(xué)會主席羅納德·克里斯特爾曾說過:“每個人都知道基因治療是個好主意,可是實施起來并不容易。"這句話是對基因治療的概括。
“單純的基因治療是革命性的前沿創(chuàng)新技術(shù),但是具有一定風(fēng)險。"中科院深圳*技術(shù)研究院生物醫(yī)藥與技術(shù)研究所研究員蔡林濤說,對于腫瘤等發(fā)病率高的常規(guī)病種,應(yīng)避免使用過于激進(jìn)的方式。
“聯(lián)合基因—化療和基因—免疫生物治療被視為腫瘤治療的新策略,它不但可以降低潛在的毒副反應(yīng),而且能夠顯著提高治療效果。"蔡林濤在接受《中國科學(xué)報》記者采訪時表示,基因作為一種調(diào)控手段,可利用其特點發(fā)揮協(xié)同的抗腫瘤作用。
今年3月,蔡林濤帶領(lǐng)的納米醫(yī)學(xué)研究小組研究表明,通過生物可降解的聚合物多肽納米體系實現(xiàn)基因與化療藥物的共傳遞,結(jié)合基因治療中小干擾RNA(siRNA)能夠特異下調(diào)腫瘤細(xì)胞中致癌基因表達(dá)的特點,提高細(xì)胞對抗癌藥物的敏感性,降低化療藥物的劑量,并使化療藥物更發(fā)揮作用,進(jìn)而殺死癌細(xì)胞。在此基礎(chǔ)上,研究小組提出了納米技術(shù)介導(dǎo)多種藥物和治療方案以協(xié)同的方式治療癌癥的“納米雞尾酒療法"。
2004年,深圳賽百諾基因技術(shù)有限公司研制的今又生(重組人P53腺病毒注射液)成為世界上*個上市的基因治療藥物。
蔡林濤認(rèn)為,“人體是個非常復(fù)雜的體系,并不是僅僅靠敲除某個缺陷基因就能治療疾病,而且存在未知的風(fēng)險"。
在基因治療成為熱點時,科學(xué)冒進(jìn)導(dǎo)致事故迭出。1999年美國亞利桑那州18歲的高中畢業(yè)生因患烏氨酸氨甲?;D(zhuǎn)移酶部分缺失癥,在接受基因療法后死亡;2007年,在一項正在研究的基因療法治療活性炎性關(guān)節(jié)炎研究試驗中,有一名受試患者死亡。
蔡林濤認(rèn)為,盡管基因療法方面的突破能夠為腫瘤等重大疾病的防治帶來新希望,但其應(yīng)用之路還很漫長,對其認(rèn)識還需客觀、理性。
育種:亟待創(chuàng)新
未來,分子育種新品種的推廣將會對傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生物試劑理念、消費市場等產(chǎn)生重大影響
進(jìn)入新世紀(jì)以來,動植物育種步伐明顯加快,基因組測序、分子育種無疑是zui強有力的助推劑。
中國科學(xué)院水生生物研究所研究員汪亞平表示,與傳統(tǒng)育種技術(shù)相比,分子育種能夠?qū)崿F(xiàn)從“經(jīng)驗育種"到定向的“育種"的轉(zhuǎn)化。
但一個不容否認(rèn)的現(xiàn)實是,我國分子育種還存在機(jī)制和技術(shù)研發(fā)體系缺乏創(chuàng)新、缺少強大的種業(yè)公司消化等瓶頸。何祖華告訴記者:“目前我國有重大應(yīng)用價值和自主知識產(chǎn)權(quán)的分子標(biāo)記和基因還不多,但預(yù)計開創(chuàng)性的成果將越來越多。"
基因組與分子生物學(xué)研究的理念與技術(shù)創(chuàng)新,大多為國外所定義。 “不能跟著國外做基因克隆。"基于這樣的想法,汪亞平在研究魚類轉(zhuǎn)基因技術(shù)11年之后,將研究重點放在了魚類經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)基因的研究上。這些研究在分子輔助育種和轉(zhuǎn)基因育種方面的推進(jìn),與糧食安全息息相關(guān)。
何祖華認(rèn)為,“未來分子育種新品種的推廣,由于被賦予了新的農(nóng)藝性狀,對傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生物試劑理念、消費市場等將產(chǎn)生重大影響"。
日前,《自然》雜志發(fā)表的《亞洲和非洲需要轉(zhuǎn)基因作物嗎》一文提到,轉(zhuǎn)基因Bt豇豆能免于被豆莢螟侵害,提高非洲豇豆約70%的產(chǎn)量,而富含維生素A前體的橙色番薯則能幫助非洲人應(yīng)對維生素A缺乏癥。
“如果我們沒有這些技術(shù),還是采用以往的傳統(tǒng)雜交選育的方法,在科研與育種水平、育種效率以及知識產(chǎn)權(quán)等方面就會落后,農(nóng)業(yè)生物試劑科技水平發(fā)展會受到嚴(yán)重影響。"何祖華認(rèn)為,這將在一定程度上影響我國的產(chǎn)業(yè)鏈與糧食安全。
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