治療方法大致上有兩種,一種是「基因置換治療」,移入正常的基因,經由細胞裡的 DNA重組,以取代原有的異常基因。另一種是「基因增強治療」,當原來的基因不健全,無法行使正常功能時,加入正常的基因來補其不足。救人而非造人
基因治療技術還有「種系治療」和「體細胞治療」之別。所謂種系治療是指針對尚未分化的胚胎細胞進行基因治療;體細胞治療則是將健康的基因直接植入遺傳病因所在的身體細胞中。
台大醫學院教授王作仁進一步解釋什麼是種系治療:「理論上,一個人一生中可能罹患哪些疾病,在受精卵階段就可以預測。而遺傳疾病最有效的治療辦法,是將精子、卵拿到體外,在受精的那一剎那,用顯微注射法把正常的基因打進去。」此一技術在動物實驗雖然已經成功,但用在人身上尚有疑慮。
「受精時間如何抓?精子、卵子拿到體外受精可能產生的突變等等問題,不可不慎。」王作仁指出,胚胎的基因治療牽涉甚廣,除了安全性堪慮外,還要考慮倫理問題。因此「體細胞的基因治療比較可行!」他說。
「我也反對基因治療在胚胎階段進行,」楊文光指出,他以小老鼠做研究發現,若將基因傳送疫苗注射到剛出生的小老鼠體內,五、六個月後,小老鼠會產生淋巴癌。「剛出生的老鼠和人類懷孕末期的胎兒屬同樣的階段,以此推測,在胚胎階段做基因治療,將來孩子也很可能產生問題,不可不慎,」他說。
基於安全、倫理等種種考量,胚胎基因治療目前依然是不可觸犯的禁忌地帶,各國都只限於在個體的體細胞做,而且多用在目前醫學科技無法克服的疾病上。
正如英騰生物科技公司負責人許英昌所言:「基因治療是用來幫助上帝拯救那些因疾病而受苦的子民,而非代替上帝的手,去製造無缺點的人類。」
本土化的聖戰
我國目前將基因治療的研究重心放在癌症的治療上。
從民國七十一年起,十五年來,癌症一直名列台灣十大死因的第一位。據估計,每五人死亡,其中就有一人是死於癌症。
聯合國世界衛生組織今年發表的報告更預測,未來二十五年,大部份國家的癌症病例將至少增加一倍。
台灣目前癌症的死亡率高達百分之七十五,比起許多先進國家,例如美國的百分之四十八高出甚多。國家衛生研究院台灣癌症臨床研究合作組織主任賴基銘指出,造成台灣癌症高死亡率的因素很多,除了治療方式沒有累積經驗、統籌出一套較易依循的醫療規則外,癌症的種類也是其中的重要原因。
以國人常見的肝癌為例,由於早期沒有任何症狀,一旦發現異樣,已經到了末期,很難治癒,因此被視為「惡性」癌症。
癌症的種類多達兩百多種,每一種癌症的特性都不相同。由於先天遺傳及後天環境的差異,不同種族、不同地區容易罹患的癌症種類也不相同。
國家衛生研究院癌症實驗室主任楊文光指出,癌症造成的原因有遺傳因素也有環境因素。但仍以包括病毒、化學物質、飲食習慣等等的環境因素為主。以大腸癌為例,目前已經找出至少有六、七種基因發生變化,但其中可能只有一個基因來自遺傳,其餘的都是後天環境因素造成基因突變。
跨部會、結合了十多位生物醫學專家共同進行的「基因醫療科技衛生計畫」,目前選定幾種台灣比較特殊的癌症,像:鼻咽癌、肝癌、子宮頸癌、淋巴癌等等,作為研究重點。
在美國從事癌症研究工作三十年的楊文光表示:「在美國,遇到罹患鼻咽癌的病患,幾乎可以閉著眼睛判斷:病患是中國人。」
「本土性的問題要自己解決,」中央研究院生物學研究所助研究員陶秘華指出,疾病有種族、地域的差別,不能仰賴別人去發展你所需要的醫藥科技。
複方基因療法
傳統的癌症治療方式,不外乎外科手術、放射線治療、化學治療等等,都只能治標,不能治本。
近年醫學界發現,癌症基因有所謂「致癌基因」與「抑癌基因」。賴基鳴指出,一個人要兩種基因同時發生損害時,才會產生癌症。因此,要從根本來治療癌症,唯有從基因著手。癌症基因療法,就是想辦法把致癌基因非活性化,讓抑癌基因恢復作用。
「癌症的基因治療與遺傳疾病的基因治療不同,」楊文光指出,遺傳疾病往往是單一基因發生問題,癌症至少有五、六種基因發生變化,因此無法一個一個去改,只有想辦法將癌細胞殺掉。
為了加強治療效果,楊文光創先研究「複方基因療法」。「複方基因和何大一以『雞尾酒療法』治療愛滋病的概念相同,」楊文光解釋,複方基因療法是以「自殺基因」加上「免疫基因」,共同來治療癌症。
一般藥劑在殺死癌細胞的同時,也會殺死正常細胞,利用自殺性基因可以破解這個難題。楊文光指出,自殺性基因的特性是會產生一種蛋白質酵素,這種酵素一碰到沒有毒性、不會傷及正常細胞的藥劑,就會自動將它轉成具有毒性,殺死自己。
人體內並沒有「自殺基因」,但皰疹病毒具有這種基因。自殺基因療法就是利用病毒這種特性,把自殺基因放進癌細胞中,癌細胞便會產生這種蛋白質酵素,再給病人施打無毒藥劑,藥劑進入癌細胞被轉換成具有毒性,進而殺死癌細胞。
此外,近年研究發現,癌症病人並非完全喪失免疫反應,只是癌細胞產生的抑制分子,讓免疫系統變成體液型的無效反應。
免疫基因療法的原理是,使用細胞激素的基因來調控,使免疫系統發生效用。作法是將細胞激素的基因植入癌細胞內,抑制癌細胞的生長,或是將帶有細胞激素的腫瘤細胞打進體內,使這些腫瘤細胞在體內激起免疫反應,以抑制癌細胞的生長和擴散。
預防勝於治療
除了癌症治療外,基因療法還可以用來預防癌症再發。
傳統癌症治療上,再發一直是個難解的習題,賴基鳴指出,許多癌症在發現時,癌細胞其實已經經由血液擴散到身體其他部位,因此,即使切除手術做得再完善,幾年後,還是可能在其他部位再發。
以大腸癌為例,約有三分之一的病人開刀治療後可以痊癒,但另外三分之二的人會再發。利用基因檢查,可找到擴散的癌細胞,預測將來可能在什麼部位再發,以基因疫苗早期加以阻擋防治。
基因疫苗也是我國發展基因療法的重點項目之一。疫苗就是所謂的「預防針」,基因疫苗則兼具預防和治療兩種功效。
致力研究基因疫苗的陶秘華指出,基因疫苗是第三代疫苗。
不同於以活病毒和病毒蛋白成分製成的第一代與第二代疫苗,如今正在研發中的第三代疫苗,是用質體 DNA攜帶一個或多個病毒基因,這種疫苗不具感染性,打入體內被細胞吸收後,會在裡面製造抗原,引起免疫反應,是相當理想的疫苗。
目前國外已經有治療性的愛滋病疫苗、預防性的愛滋病疫苗與大腸癌、乳癌、肺癌、淋巴癌等基因疫苗的臨床實驗。而我國則是從B型肝炎、日本腦炎等本土性疾病疫苗著手。
陶秘華指出,台灣九成以上的人被 B型肝炎病毒感染過,有些人會自然免疫,其中百分之二十的人會成為慢性帶原者。依此估算,台灣有二、三百萬的B型肝炎慢性帶原者,他們罹患肝硬化、肝癌的機率是正常人的二百倍以上。