诺贝尔奖得主:基因靶向技术需几代科学家共同推进
时间:2012-11-01 阅读:1058
在过去一个月的时间内,2012年度诺贝尔奖得主接连揭晓。近日,阿斯利康在上海张江园区启动诺贝尔获奖者中国巡回演讲活动,记者有幸近距离接触了2007年诺贝尔生理学或医学奖得主之一——奥利弗·史密斯(Oliver Smithies)教授。史密斯教授在阿斯利康-诺贝尔医学项目启动仪式上演讲的题目是“科学之旅60载”。他今年87岁,60年来专注科研*线,周末还在实验室工作,亲自采集实验数据。提及此次访问,史密斯教授表示:“我非常高兴能与中国的科学家们分享我60年科学生涯的重要时刻,相信本次中国之旅会带来激动人心的讨论与互动。”
在上世纪60年代,史密斯以电泳和蛋白质多态性作为主要的研究方向,而到了70年代,他的研究重点逐渐转向分子遗传学领域。
1982年,时年57岁的史密斯真正开始着手基因靶向技术的研究,并于次年6月23日展开实验。这天恰逢其58岁生日,可惜实验并未取得成功,后续的几次尝试亦告失败。他的学生分析,原因可能是在于“选定的细胞本身无法表达目的基因”。
除重新挑选受体细胞外,为使目的基因转入细胞当中,史密斯还用废弃物品自创电穿孔仪。这个装置帮助他获得了预想的结果,只可惜重复实验时,老办法一度“失灵”。两三个月后,史密斯从他笔记zui底部一行小字里找到了原因——“你用新的细胞替换了那些培养时间过长的细胞”。
“这个故事想提醒各位,记录下你进行每一个实验步骤的依据,不然的话你将可能错过一些关乎成败的细节。”史密斯教授强调说。
谈基因靶向技术前景 需几代科学家共同推进 基因靶向技术的问世,不但实现了生物基因组的定向改造,而且帮助人类建立起的动物模型,为遗传缺陷、器官移植等领域的诸多难题提供了新思路。
有研究表明,染色体缺陷会诱发新生儿畸形、智力发育低下、代谢紊乱、肿瘤等等。此外,高血压、高血脂、糖尿病等慢性病的发生,都与基因缺陷有着密切的关系。从医学的角度来看,借助基因敲除模型,可以确定特定基因的性质及对机体的影响,从而指导人类开发出更为有效的治疗手段及药物。
尽管应用前景广阔,但该技术目前面临的zui大挑战是人类基因组的复杂性,即敲除一个基因未必就能获知该基因的功能。原因有两方面,一是基因家族(由一群提供同样功能的基因成员组成)的存在,使得敲除其中一个“冗余”基因不一定会出现容易识别的表型;二是某些必需基因被敲除后,会直接导致细胞的死亡,令科学家无法继续对这些基因进行研究。
“我从事基因靶向研究的初衷,就是希望这方面的研究可以用于治疗遗传性疾病,但是到目前为止依然很困难,这是因为整个操作过程确实太复杂了,而且在临床上尚不具有简单的可复制性。”史密斯教授在接受记者采访时表示,尽管现实中困难重重,但并非说基因治疗就永远无法造福人类,这需要下一代科学家为此付出努力。
与一般长者所不同的是,史密斯教授的激情似乎并未受到年龄的限制,他如今仍在奋斗了一生的实验台上继续着高血压等常见疾病在基因表达方面的研究。
“目前,许多科学家都对人体间的基因差异抱有浓厚的兴趣,他们试图了解为什么某种治疗只对某一类人群起效。”史密斯教授表示,自己更感兴趣的是通过基因靶向技术找到人群间这种差异的根源所在,“为什么有的人容易得高血压,有的人无论摄取多少盐,血压也不会出现明显波动,诸如此类的问题都是我希望从基因技术上找到答案的。”史密斯教授说。