基因与未来药物
医药事业的发展与人类的健康长寿和社会的繁荣昌盛息息相关。针对各式各样的疾病,人们发明了无数的新药。然而,往往相同病种的病人,对同一种药品却有不同的疗效或不良反应,这是临床上十分常见的现象。
我们的祖先通过与疾病和恶劣环境的斗争,对于如何有效地治病用药,已有精辟的论述。在当时的条件下,就已经概括出辩证论治这一非常科学的医药规律。辩证论治的理念就意味着治病用药要量体裁衣。可惜的是,目前临床用药还不能做到度身定做的程度。
药物在人体中的奇妙旅程
一种药物在体内能够起作用,需要经历过五关斩六将的程序。首先,药物的有效成分经血液运输时,多数不是以游离形式存在,而是需要适当的运载体把它带到病灶所在地;其次,病灶中的细胞表面,不能让各种物质自由出入,而是有一种类似公关小姐的受体负责接待,受体也分门别类,仿如不同专业的公关小姐,接待不同行业的来访者(药物)到不同的办公室(细胞器)去洽谈业务;最后,来访者不宜在办公室久留,在任务完成后,有一个送客的过程,细胞中有一类对药物进行代谢的酶负责送客。这些运载体、受体、和酶的本质,基本上都是蛋白质。现已知,细胞中每种蛋白质的制造,都有一张施工蓝图,这张蓝图就是基因。
从遗传学的角度,基因有保守性的一面,即不同人的细胞中都有同类的基因,生产出同类的蛋白质,使每个人的表形外观和实质上彼此都是人;但基因还有变异的一面,由于变变异,使不同种族、群体、家系之间的同类基因,会有这样那样的差异,即出现基因多态性,从而使制造出的蛋白质具有多态性。表现在外观上,人都有眼、耳、鼻、口,虽都五官端正,但形貌名异,呈现多态性。基因的多态性,使与药物发生效应相关的各个关卡的主管官(载体、受体、酶),出现相应的多态性,因而对药物的反应各自为政,表现为具有不同基因型的个体,对同一药物的反应有差异以及在前线迎敌(病毒、细菌、寄生虫等)的将士(免疫防御系统)有多态性,表现为同病不同证。
度身定做的基因药物
基因的多态性也并非无章可循,可根据基组成结构分为若干类型。因此,当基因组计划完成时,随着技术的进步,可查出人类基因多态性的类型,以及每个人的基因类型。届时,药物研制人员就可根据基因多态性的类型,度身定做地设计相应的药物,临床医生在开处方时,也可根据病人的基因型,量体裁衣般地给病人对号入座开药方,使辩证论治跃上基因分子水平的新台阶。
除了针对人体基因多态性进行新药设计外,还可通过对病原生物(病毒、衣原体、支原体、细菌、真菌、寄生虫等)的基因组分析,使医药研究人员能够寻找出其不同病原体的哪些基因,是决定它们能大规模使人类生病;哪些基因是它们保存活力所必需的。届时人类可根据病原生物基因组特点,以及人群中相关基因多态性的类型,研制出适用于各类基因型人的,安全、高效、无毒或低毒的抗生素,抗病毒、抗寄生虫的新药和预防疫苗。
发展基因药物仍有很长的路要走
诚然,凡事都要一分为二。弄清了基因组序列结构,只是为医药的发展提供了更有利的条件。疾病的发生发展是个复杂的过程,与遗传因素、自然环境、社会环境以及个人精神状态等都有关,对有些疾病发生的遗传因素虽已清楚,也未必能马上就会出现有效的防治办法。例如,β-地中海贫血的病因早已阐明,是β珠蛋白基因缺陷所致。在理论上应能设计相应的有效措施。由于技术等诸多原因,目前尚未能实现。有些疾病在遗传因素方面的病因已清楚,但受环境和社会因素的影响,加之个人的心理状态,它的发病过程也并不能像单由遗传因素预测那样。正如天气预报目前还不能百分之百准确。这些现象都说明,基因组计划的实现,人类对认识自身的奥秘有了突破性的进展,人类有望活得完全潇洒自如,但要让医药的发展能跟上脚步,尚是任重道远,不待不懈努力。
我们的祖先通过与疾病和恶劣环境的斗争,对于如何有效地治病用药,已有精辟的论述。在当时的条件下,就已经概括出辩证论治这一非常科学的医药规律。辩证论治的理念就意味着治病用药要量体裁衣。可惜的是,目前临床用药还不能做到度身定做的程度。
药物在人体中的奇妙旅程
一种药物在体内能够起作用,需要经历过五关斩六将的程序。首先,药物的有效成分经血液运输时,多数不是以游离形式存在,而是需要适当的运载体把它带到病灶所在地;其次,病灶中的细胞表面,不能让各种物质自由出入,而是有一种类似公关小姐的受体负责接待,受体也分门别类,仿如不同专业的公关小姐,接待不同行业的来访者(药物)到不同的办公室(细胞器)去洽谈业务;最后,来访者不宜在办公室久留,在任务完成后,有一个送客的过程,细胞中有一类对药物进行代谢的酶负责送客。这些运载体、受体、和酶的本质,基本上都是蛋白质。现已知,细胞中每种蛋白质的制造,都有一张施工蓝图,这张蓝图就是基因。
从遗传学的角度,基因有保守性的一面,即不同人的细胞中都有同类的基因,生产出同类的蛋白质,使每个人的表形外观和实质上彼此都是人;但基因还有变异的一面,由于变变异,使不同种族、群体、家系之间的同类基因,会有这样那样的差异,即出现基因多态性,从而使制造出的蛋白质具有多态性。表现在外观上,人都有眼、耳、鼻、口,虽都五官端正,但形貌名异,呈现多态性。基因的多态性,使与药物发生效应相关的各个关卡的主管官(载体、受体、酶),出现相应的多态性,因而对药物的反应各自为政,表现为具有不同基因型的个体,对同一药物的反应有差异以及在前线迎敌(病毒、细菌、寄生虫等)的将士(免疫防御系统)有多态性,表现为同病不同证。
度身定做的基因药物
基因的多态性也并非无章可循,可根据基组成结构分为若干类型。因此,当基因组计划完成时,随着技术的进步,可查出人类基因多态性的类型,以及每个人的基因类型。届时,药物研制人员就可根据基因多态性的类型,度身定做地设计相应的药物,临床医生在开处方时,也可根据病人的基因型,量体裁衣般地给病人对号入座开药方,使辩证论治跃上基因分子水平的新台阶。
除了针对人体基因多态性进行新药设计外,还可通过对病原生物(病毒、衣原体、支原体、细菌、真菌、寄生虫等)的基因组分析,使医药研究人员能够寻找出其不同病原体的哪些基因,是决定它们能大规模使人类生病;哪些基因是它们保存活力所必需的。届时人类可根据病原生物基因组特点,以及人群中相关基因多态性的类型,研制出适用于各类基因型人的,安全、高效、无毒或低毒的抗生素,抗病毒、抗寄生虫的新药和预防疫苗。
发展基因药物仍有很长的路要走
诚然,凡事都要一分为二。弄清了基因组序列结构,只是为医药的发展提供了更有利的条件。疾病的发生发展是个复杂的过程,与遗传因素、自然环境、社会环境以及个人精神状态等都有关,对有些疾病发生的遗传因素虽已清楚,也未必能马上就会出现有效的防治办法。例如,β-地中海贫血的病因早已阐明,是β珠蛋白基因缺陷所致。在理论上应能设计相应的有效措施。由于技术等诸多原因,目前尚未能实现。有些疾病在遗传因素方面的病因已清楚,但受环境和社会因素的影响,加之个人的心理状态,它的发病过程也并不能像单由遗传因素预测那样。正如天气预报目前还不能百分之百准确。这些现象都说明,基因组计划的实现,人类对认识自身的奥秘有了突破性的进展,人类有望活得完全潇洒自如,但要让医药的发展能跟上脚步,尚是任重道远,不待不懈努力。
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