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设计婴儿

设计婴儿

设计婴儿设计婴儿

如果给你一个选择权,让你可以重新选择孩子的眼睛头发以及皮肤的颜色,你愿意吗?除了这些选择外,你或许还想让你的宝宝今后变得更高大些、更苗条些或是更加有力量。这就是目前备受争议的“设计婴儿”。6月12日的美国各大媒体纷纷报道,第一个在胚胎期经过遗传基因检查的婴儿已经出世。这意味着“设计婴儿”已经进入到具体操作阶段,与之有关的伦理道德争论将更趋激烈。

 

破译人体基因

                                                                                

设计婴儿DNA双链结构

“设计婴儿”虽然不是“克隆婴儿”,但它仍然面临巨大的道德挑战,而“设计婴儿”的出现,靠的是飞速发展的人类遗传基因技术。科学家从研究人类染色体组——遗传基因开始,深入探讨遗传基因在决定新生儿外貌性格特征时所起到的作用。

现在,有关人类染色体组的工作草案已经准备就绪,一旦人类染色体图谱之谜解开,那么科学家就可以进一步解释每一个染色体的作用及功能了。到那个时候,“设计”宝宝就是一件非常简单的事了。医生可以按照你的要求,帮助你“设计”一个金发碧眼、高鼻梁的宝宝。你再也不用为孩子的身高大伤脑筋了,因为你有了选择权,你想让你的孩子身高是1.7米,1.8米还是1.9米,随你挑。

如果把人体看作是一个巨大、复杂的“密码”体的话,那么,那些正在试图重新组合人类染色体的科学家们现在正在进行的工作就是破译密码,一旦密码得以破译,就可以解开许多关于人体基因如何工作的秘密,这些成果最直接的用途就是可以大大提高各种疾病的预防及医治率,使人类生活得更加健康。2000年6月,来自人类染色体组项目和塞莱拉染色体组的科学家共同宣布了他们对人类基因研究的最新成果,这对于解开“密码”无疑向前迈进了一大步。

科学家们所做的一切努力都是为绘制一张人类染色体的组合图谱,然后研究人类DNA内的核苷酸是如何排列的。核苷酸是核酸最基本的组成单位,主要存在于人体内的23对染色体中。根据人类染色体组项目的研究报告,人体内有26000到40000个基因,每一个基因的染色体组排列顺序都是独一无二的,这些染色体组包由四个碱基组成,称为碱基对

人类的基因存在于DNA的双螺旋结构中,DNA组成了人体内的23对染色体。DNA的组成结构类似于两个互相缠绕在一起的螺旋形梯子,在DNA分子中,碱基对是最基本的化学成分,它们互锁在一起,形成了一对相互缠绕的螺旋形阶梯的形状。梯子的化学成分主要有磷酸盐。人体内总共有约30亿对碱基对,但是在这些碱基对中,仅有4%能够形成对基因有影响作用的DNA。到目前为止,还不清楚另外96%的碱基对有什么作用,因此,暂时将这些碱基对称为垃圾DNA。

现在,研究人员已经有了一个“人类基因图谱”,也就是说,他们已经发现了大部分人类遗传基因,但是要想成功地绘制人类染色体组的组成图谱,还需要进一步的研究。一旦图谱研究成功,将被视为人类基因图谱的“黄金标准”。据估计,这一成果有望在2003年的时候研究成功,其精确率将达到99.99%。到目前为止,已经有约20%的染色体组组成图谱达到了成功的标准,其中还包括两个完整的染色体。

解开人类染色体组的秘密,就意味着人类可以详细地解释身体各部分的工作原理。最为重要的是,可以利用这项研究成果,预防并治愈各种疾病,因为遗传基因是造成疾病的主要原因,而有些遗传因子则可以消灭这种带有病毒或细菌的基因。下一步需要研究的是这场“战争”如何进行。现在,研究人员虽然已经发现了部分控制人类疾病的基因,但是还无法准确绘制这些基因的排列顺序,这就给解释疾病的原因带来了一定的困难。

另外,科学家通过研究,虽然已经发现了其它基因,但是还无法解释这些基因的作用与功能,除此之外,还有一些人类仍然无法发现的基因。染色体组研究的重点就是找出具有某种功能的基因,然后研究组成这个基因的碱基对如何排列,通过这些,最终解释这些基因的作用。

遗传诊断起什么作用

设计婴儿遗传诊断

1978年,人类第一次成功地使用人工授精的方法,将受精卵植入母体子宫之内,这次伟大的实践使那些无法通过正常方法怀孕的夫妇也可以拥有属于自己的宝宝。人工授精指的是从女性子宫内将成熟的卵子取出,然后放在一个实验器皿中,同时,用从男性体内取出的精子,在实验室里进行人工授精,经过授精的卵子称为受精卵。几天后,受精卵将被重新移入女性子宫内,至此,整个人工授精过程就算完成了。人工授精还可以在一定程度上避免遗传性疾病,这被称作胚胎植入前的遗传诊断(PDG)。

人工授精过程中,当受精卵移入子宫前,通常都要使用PDG检测胚胎的遗传基因是否紊乱。卵子受精成功后,检测人员会从受精卵中取出一个细胞,在显微镜下进行基因检测。一般情况下,通过人工授精的方法受孕的夫妇,都会要求检测人员为受精卵进行基因检测,以防止任何遗传性疾病遗传到下一代。目前,PDG可以用于检测并发现包括先天愚型、血友病和胆囊纤维症等遗传性疾病。

有些遗传性疾病的遗传还与性别有关,例如,血友病就只会遗传给男性。医生可以通过对受精卵细胞进行检测,得知胚胎的性别。如果一个家族有血友病史的话,那么通过检测后,只有雌性胚胎才可被重新移入子宫内,这样做,为的是避免雄性胚胎感染血友病。这一做法曾经引起过很大的争论,有的人认为,作为父母来讲,不应该仅仅为了选择完全健康的宝宝,而放弃另外一个生命。有些人认为,这种通过受精卵检测胚胎性别的方法会导致人口的性别失衡

通过PDG这种方法,不仅可以检测出胚胎是否带有遗传疾病,而且还可以检测出胚胎的性别,看上去,这已经是一个很了不起的进步,但是,对于遗传基因工程来讲,这还仅仅是最基础的工作。几十年后,父母不仅可以选择宝宝的健康与性别,甚至连外貌以及性格特征都可以随心选择。

改变基因有什么好处

设计婴儿基因工程2

设计婴儿基因工程1

用人类基因为人类造福,这种想法并不是遥不可及的。几年来,科学家已经通过实验,成功地改变了许多种动物基因。通过改变基因,不仅使羊和奶牛的产奶量大大提高,而且还丰富了奶内的蛋白质含量。科学家还在老鼠的体内注射了一种可以导致阿耳茨海默氏病的基因,希望借此找到根治这种疾病的有效方法。科学家还将水母的基因注入到猴子体内,想搞清楚水母的基因能否嵌入猴子的染色体组。

还有一项十分有趣的转基因试验:将蜘蛛的基因注入山羊体内。因为科学家发现,蜘蛛吐出来的丝质地十分坚硬,如果有足够数量的蜘蛛丝,就可以制作高质量的防弹衣。但是蜘蛛吐出来的丝,数量十分有限,无法满足制作高质量防弹衣的要求。然而,科学家通过研究发现,蜘蛛丝实际上是一种蛋白质,而且这种蛋白质与羊奶中所含的蛋白质十分相似,因此,科学家大胆地将蜘蛛体内的基因注入山羊体内,这样,山羊就可以制造出一种类似蜘蛛丝的蛋白质,这种蛋白质称为“生物钢”。科学家将这种蛋白质从羊奶中提炼出来,用于制作防弹衣。

其实,有些动物体内的遗传基因与人类的遗传基因十分相似,利用某些动物基因使人类具有更多的技能并不是不可能的事情。设想一下,在注入某种特殊基因后,人类可以跳得更高、看得更远、听得更清、跑得更快。但是要想“制造”出这种超人,首要的工作就是破译人类遗传基因的密码。

设计婴儿的诞生

设计婴儿设计婴儿

澳大利亚一对夫妇通过筛选基因的技术诞下“设计婴儿”,满以为儿子“免疫”不会患上癌症,岂料在检查中竟发现儿子带有突变基因,日后有机会转化为癌症,于是向维多利亚省的法院提出诉讼,向当地著名的莫纳什人工受孕医疗中心索偿。 法律界人士估计,若索偿成功,会是澳大利亚历来其中一宗最大宗的医疗赔偿。

据报道,该夫妇的诉状指医疗中心的人员失职,将有缺陷基因的胚胎植入母体内,令儿子日后可能患上癌症,要求赔偿儿子一生的住院及医疗费用、赔偿他们养育另一名无癌基因婴儿的费用,以及赔偿两人所承受的痛苦创伤,但是诉状没有列明金额。

该名男婴属于澳大利亚首批“设计婴儿”之一,其母家族有遗传病记录,父母两人为保下一代远离癌魔,于是到莫纳什人工受孕医疗中心维多利亚省分支,接受“种植前遗传学诊断”(PGD)技术怀上“设计婴儿”,即在人工授精的胚胎还未植入母体子宫前,对胚胎进行检查和筛选。中心对该名母亲的8个体外受精胚胎进行测试后,精挑细选出两个相信没有受变异基因影响的健康胚胎,并将其一植入母体内。

男婴呱呱坠地后,父母满心欢喜,满以为孩子可以健康成长。可是他们很快就发现人算不如天算,在儿子满3个月时的一次例行检查中,测试显示他带有遗传性的变异基因,父母闻讯后心情跌至谷底。他们的代表律师说,此次失误令当事人深受打击,但中心方面拒绝评论事件。

“设计婴儿”惹争议

“设计婴儿”所借助的“种植前遗传学诊断”(PGD)技术于1989年在英国成功开发,而全球首个“设计婴儿”亦于翌年在英国诞生。父母可以通过相关技术诞下心中所想的婴儿,包括性别、肤色,或将人工授精胚胎植入母体前除去可能导致遗传疾病的基因。有人形容这是现代版的优生学,但这种技术也惹来不少道德争议。

“设计婴儿”的出现,靠的是飞速发展的人类遗传基因技术。一般情况下,通过人工授精的方法受孕的夫妇,都会要求检测人员为受精卵进行基因检测,以防止任何遗传性疾病遗传到下一代,这就是所谓的PGD。有些遗传性疾病的遗传还与性别有关,例如血友病就只会遗传给男性。医生可以通过PGD得知胚胎的性别,如果一个家族有血友病史的话,那么通过检测后,只有雌性胚胎才可被移入子宫内。这样做,为的是避免雄性胚胎感染血友病。面对许多无法治愈的遗传性疾病,“设计婴儿”的确可以作为一个预防良策。
 

想像一下,在不远的未来你可以拥有一个完美无缺的宝宝,而他是被“设计”出来的。事实上,在好莱坞1997年的电影《变种异煞》里就已经做过类似想像:未来的人类为求完美,把胚胎交由生物技术掌管。通过基因工程技术,像秃顶和近视眼这样的身体缺陷都将不复存在。想想看,如果“选择婴儿”时代真的会到来,父母们将像在餐厅里照着菜单点菜一样选择宝宝的特征,那是多么“怪异”的一件事情啊!但是,这个幻想并非遥不可及,目前用于检测疾病的技术已经发展到了可以让父母们选择他们未来宝宝身上最重要的物理特征的程度。
  

杰弗里·斯泰恩伯格博士就是那些可以为父母提供PGD服务的“少数妇产科专家”之一。有一次,一对夫妇慕名前来并对他说:“我们有两个女孩,一家人过得很开心,她们都是非常可爱的孩子。不过,我们决定再要一个孩子,希望这次能生个男孩。”这对夫妇此前并没有不孕史,但是他们表示希望花1万美元用这种办法生个男孩。斯泰恩伯格说:“要想达到这个目的,就得采用PGD技术。”他说:“这种技术首先使用人工授精方法合成胚胎。几天后,医生再通过一种被称为‘显微操作’的方法从正在孕育的胚胎中提取一个或多个细胞。然后,专家将对这些细胞进行分析,分析结果在12小时至24小时内得出。经过分析之后,理想的胚胎将植入到母亲子宫中,此后的过程和正常怀孕就是一样的了。”
生命和尊严之间

国著名医生温斯顿勋爵还对杰米的未来感到担忧。他认为,从出生起就肩负着作为“哥哥救世主”的重任,将给杰米的一生带来重大影响。此外,如果干细胞移植不成功,杰米是否还要捐献骨髓?如果将来哥哥查理患肾衰竭,杰米是否还要捐肾?为了挽救一个孩子就选择“创造”另外一个具有特定基因构成的婴儿,这样做对吗?如果承认这种做法正确,那么今后父母是否也可以选择婴儿的身高和性格呢?是否可以生育“设计婴儿”为自己提供移植器官呢?他说:“杰米的一生都将笼罩在自己的出生不过是为了满足别人的利益这个阴影之中。”当人类不再是自然诞生之时,如何才能维持与生俱来的尊严呢?

与温斯顿的意见相反,一些支持者认为,利用科技手段来设计婴儿值得提倡,它可以减少人类的先天性疾病、更有效地促进优生优育。一位英国妇女说:“作为母亲,为了挽救杰米的哥哥查理,我肯定也会毫不犹豫地做出同样选择。很多人也和我一样,觉得政府怎么能拒绝这对父母利用现成的科技手段来拯救自己儿女性命的请求呢?况且,勇敢的小查理需要的只不过是一个‘特殊’的兄弟姐妹,这个要求并不过分吧。”协助杰米父母接受治疗的英国医生塔拉尼西也说,胚胎挑选原本就是一般人工授精受孕过程中的普遍做法,不涉及改变胚胎的基因问题,因此也不违背传统伦理道德。

英国医学会也认为,如果现有技术手段可以治愈身患重症的儿童,同时也不会给其他人带来健康威胁,就应该批准放行。这些支持者反对媒体用“设计婴儿”一词。他们认为,这只不过是对自然产物的择优选择,并没有改变任何东西,只是做了最理想的选择。与其说这种方法是“设计婴儿”,不如说是孕育一个经过矫正或除去“缺陷基因”的婴儿。因为无论是抠字眼还是就这项技术的本质与过程来看,都是利用人工生殖技术矫正有缺陷的胚胎,使之在母体中正常孕育并分娩出健康婴儿。

一些科学界人士也持这种观点,有些科学家认为,使用“设计婴儿”这个称呼实在不严谨。他们还认为,从目前掌握的分子生物学技术来看,检测疾病相关基因与在体外通过改变胚胎来“设计婴儿”相差太远。目前所谓的“设计婴儿”只是单一基因的筛选,而决定子女外貌、性格、智力、健康或寿命的基因不止一个,修改的难度极大,真正意义上的“设计婴儿”或“定制婴儿”目前还难以实现。
“设计婴儿”不同于试管婴儿

“设计婴儿”虽然不是“克隆婴儿”,但它仍然面临着巨大的伦理挑战和争议。宗教界人士指出,人为地制造一个用来生产“零部件”的婴儿,无异于将制造出的婴儿当成“商品”,这是向危险的方向迈出的一步。另外,他们也对在治疗过程中培育出来的不合适胚胎被抛弃表示愤怒,认为这是残害生命、有损生命尊严。

2002年2月22日,英国人工授精与胚胎管理局(简称HFEA)批准了拉赫和沙哈娜·哈什米夫妇为拯救他们患有地中海贫血症的儿子扎伊恩而生育一个经过遗传基因筛选的婴儿的请求。这是英国第一个获得官方批准出生的“设计婴儿”。

HFEA的决定一经英国《泰晤士报》披露,立刻引起了轩然大波。尽管英国在人工辅助生殖医学领域一向以“开明”著称,而世界第一例试管婴儿也在25年前出生于英国,但“设计婴儿”毕竟不同于试管婴儿。

《泰晤士报》上的一篇评论明确指出了两者在本质上的不同:“为了‘拯救一个孩子的性命’,我们的父母和医生就可以理直气壮地制造出十几个甚至是几十个胚胎,然后像挑选土豆一样在里面选择一个,抛弃或杀死剩下的不合格的‘倒霉蛋’——请注意,他们都是健康的胚胎、都能长成健康的婴儿,只是因为与他生病的哥哥或姐姐的血液不相匹配,他们的命运便已注定。我们要替这些胚胎控告,这是不负责任的谋杀。”

英国公益组织生殖伦理评论(简称CORE)为此委托其代表约瑟芬·昆塔维尔向英国最高法院提起诉讼。昆塔维尔说:“我们不能允许某些组织对‘设计婴儿’的程序是否可行拥有最终决定权。今天它同意‘设计’用于治疗疾病的婴儿,明天它可能就会进行性别的选择。接下来,可能就轮到了头发颜色或眼睛颜色的选择。这绝不仅仅只是个伦理道德问题。” 

昆塔维尔的雄辩使CORE赢得了这场官司。2002年12月27日,英国最高法院做出判决:英国人工授精及胚胎管理局无权批准对试管婴儿进行胚胎植入前的遗传诊断。以“为向其患病的兄弟姐妹捐献血液干细胞或骨髓”为目的而制造“设计婴儿”的行为属于非法。

对于最高法院的判决,哈什米夫妇表示,这一判决不仅剥夺了他们的儿子扎伊恩的求生机会,也剥夺了其他上百个类似儿童的生存希望。不过,一些学者也指出,在“设计婴儿”已经合法化的美国,这种手段依然极少被人使用,而且接受此种治疗手段的家庭往往在其后会出现各种各样的家庭问题,如父母在新生儿和患儿间顾此失彼、家庭开支增加引发矛盾甚至导致离婚等等。

新科技让一个人拥有三个父母

设计婴儿设计婴儿
设计婴儿

2004年10月,英国医疗主管机构称,一项旨在让新生儿拥有3个有血缘关系父母的试验申请正在等待批准。这项试验将最终防止母亲把遗传疾病遗传给孩子。
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据悉,这项由英国纽卡斯尔大学科学家正在发展的技术将涉及从一个受疾病侵袭的母亲的胚胎里提取胚胎核,然后将它植入从一名捐赠者体内所取出的卵子中,这枚卵子事先将被除去胚胎核。

人类的卵子携带有被称为线粒体的小型球状或杆式躯干,这些线粒体可为生长中的胚胎提供能量。这些胚胎拥有它们自己的遗传基因,并分别从孩子的主要染色体基因中继承下来。

设计婴儿设计婴儿

一些线粒体的DNA有缺陷,可能会将大约50种退化的疾病之一遗传下去。据称,英国有1000多名儿童患有因线粒体缺陷而导致的疾病,一些最终会演变成慢性脑部疾病。负责这项试验的神经学教授道格·图恩布尔和胚胎学家玛丽·赫伯特博士认为,将一位有线粒体缺陷的母亲的胚胎核植入到一位线粒体健康的女子之卵中,这种合成的胚胎将避免破坏性的遗传疾病生成。

对此,一些人权活动家认为,这项技术有可能会导致大龄女子生孩子的人数激增。他们还声称,这代表着向制造“设计婴儿”的目标迈出了无法令人接受的一步。

英国“人类基因警告”组织的负责人戴维·金博士说:“通过创造一个具有3个遗传基因父母的孩子,这些科学家正在朝着人类遗传工程的方向迈出第一步。”他认为:“那不是我们应当发展的方向。”

当前基因技术的发展方向

由于基因技术在生物工程中的特殊作用,我们有必要单独对他进行讨论。基因技术革命是继工业革命、信息革命之后对人类社会产生深远影响的一场革命。它在基因制药、基因诊断、基因治疗等技术方面所取得的革命性成果,将极大地改变人类生命和生活的面貌。同时,基因技术所带来的商业价值无可估量,从事此类技术研究和开发企业的发展前景无疑十分广阔。前期美国股市基因技术类股票的大幅上涨表明投资者对此类公司前途看好。我国的基因技术研究取得了不少成果,相关上市公司值得关注。

一、人类基因组计划进展顺利

设计婴儿人体基因组计划

人类基因组计划(HGP )与曼哈顿原子弹计划和阿波罗登月计划一起被称为二十世纪三大科学工程。它同时将贯穿于整个21世纪,被认为是21世纪最伟大的科学工程。

早在20世纪上半叶,遗传学家就提出了“基因”概念,即基因是决定生物性状的遗传物质基础。特别是50年代DNA双螺旋结构模型创立后, 进一步从本质上证实基因是决定人类生、长、老、病、死和一切生命现象的物质基础。至70年代, DNA 重组技术(也称基因工程或遗传工程技术)终获成功并付之应用,分离、克隆基因变为现实。不少遗传病的致病基因及其他一些疾病的相关基因和病毒致病基因陆续被确定。所有这一切使人们似乎看到了攻克顽症的曙光,研究基因的热情空前高涨,成绩斐然。以基因研究为主要内容的分子生物学遂成为生命科学中的带头学科和二十世纪后半叶自然科学中一道亮丽的风景线。

但是,有眼光的科学家发现,在这一基因研究热潮中,把一种疾病状态与一种或几种基因相对应起来研究的线性思维模式,并不能真实地阐明疾病发生发展的基因机理。主要原因有二:一是人类基因组所蕴含的约10万个基因迄今只有大约1 / 10被克隆和确定,对于复杂疾病相关的基因可能只知道一部分,按照线性思维模式去研究基因,永远是小作坊式和零敲碎打式的状态,不可能从“整体”上搞清疾病的基因机理;二是疾病相关基因是通过其相互作用(即时空网络作用)参与疾病发生发展过程的,零敲碎打式研究不可能全面了解基因的网络作用。因此,诺贝尔奖获得者杜伯克首先提出应当从观念上改变零敲碎打模式,提倡“整体式”研究模式 ——即基因组研究模式。他指出,只有先把人类基因组搞清楚,一切问题才有可能迎刃而解。美国国会遂于1990年10月1日批准正式启动HGP,为期15年,政府投资 30亿美元。

二、多种顽症将被攻克
由于人类基因组的顺利进展,在人类基因的测序和研发过程中引发了基因技术的重大革新和革命,从而把现代生命科学推向一个崭新的阶段。人类基因组计划的目的是要破译出基因密码并将其序列化制成研究蓝本,从而对诊断病症和研究治疗提供巨大帮助。那时候我们不仅可以看到癌症、艾滋病等绝症被攻克,人类可以通过基因克隆复制器官和无性繁殖;基因诊断和改动技术可以使人类后代不再受遗传病的影响。那时候人类将进入药物个性化时代,而且人类的生命也将延长。正是由于以下这些新技术和新领域的不断出现和日新月异,人类在新世纪的生存和生活方式发生重大变化:

1、基因制药

设计婴儿基因制药

过去和现在,发现新药物作用靶位和受体是非常昂贵和漫长的,科学家只是依赖试错法来实现其药物研究和开发的目标。人类基因组研究计划完成后将削弱试错法在药物研究和开发中的突出地位,进而科学家可以直接根据基因组研究成果(确定靶位和受体)设计药物。这将大大缩短药物研制时间和大大降低药物研制费用,从而从整体上动摇人类制药工业的现状,使药物的开发研究过度到基因制药阶段。随着人类基因组计划的深入,一个大规模制药阶段已经来临。目前已有500 个基因用于药物开发,到HGP完成时,这一数目将增加6到20倍,达到3000-10000个。
  

2、基因诊断

设计婴儿基因诊断

人类基因组研究计划最直接和最容易产生效益的地方就是基因诊断。基因诊断的意义:一是可以解决遗传性疾病难以诊断的黑洞,由于遗传性疾病主要是由特定的DNA序列即基因决定的, 通过基因诊断能够在遗传病患者还未发现出任何症状之前就能确诊;二是肝炎、癌症、艾滋病都与病毒有关,而通过基因诊断技术就可以顺利检查出隐藏在人体细胞基因中的病毒从而在造成危害之前消灭它们。基因诊断主要运用于:一是通过检测特定基因或相关疾病基因的存在以判断和评估某疾病在某一个体上发生某疾病的风险,并设法预防这种疾病的发生;二是通过基因诊断促使个性化药物的诞生;三是通过基因诊断更精确的判断某些传染性疾病或肿瘤等疾病的存在,以有利于临床医生尽早确定病因。基因诊断技术不仅在疾病检测上具有重要意义,而且在婚前检查、亲子鉴定等人类生活方面具备广阔的运用前景。

3、基因治疗

设计婴儿基因治疗

就是通过向人体细胞基因组转换损坏了的基因或引入正常的基因从而达到治疗疾病的方法。基因治疗是被认为是治疗遗传病的唯一方法,如把第9 凝血因子置入患者可以治疗血友病,把胰岛素置入糖尿病患者的体细胞可以治理糖尿病等等。基因治疗被称为人类医疗史上的第四次革命,遗传学表明人类有6500种遗传性疾病是由单个基因缺陷引起的,而通过基因治疗置入相关基因将使人类的许多不治之症得以克服。

4、基因克隆

设计婴儿克隆猫

是指把一个生物体中的遗传信息(DNA)转入另一个生物体内。 利用基因克隆技术不仅可以培育出自然界不可能产生的新物种,而且可以培养带有人体基因的动植物作为“生物反应器”生产基因工程产品,还可制造用于人体脏器移植的器官,使人体能够抑制对异体器官的排斥,从而解决供移植的人体器官来源不足的问题。现在动植物克隆已成为现代科技进步中最具有冲击力和争议性的事件,克隆羊和克隆猪的出现引发人类克隆自身的担忧,而植物克隆和大量转基因食物大规模出现引发了人们对于生物物种混乱和污染的担忧。但不可否认的是,植物克隆可以为人类食品来源开启广阔的空间,而动物克隆可以利用动物生产大量人类需要的基因药物和器官

]三、我国人类基因组计划取得成果
目前上海复旦大学已建立了大规模快速寻找全长新基因的系统方法。从公开数据库判断,目前全世界一天寻找到的全长新基因为9条, 而复旦大学在仅有一条流水线的情况下,可每天找到全长新基因30条,现在已达到每天找到全长新基因15条的生产水平,这为大规模进行基因功能研究提供了可靠的保证。
我国近两年又在上海和北京相继成立了国家人类基因组南、北两个中心。 1999 年7月,我国在国际人类基因组注册,承担了其中1%的测序任务。我国人类基因组研究除完成3号染色体3000万个碱基对即1%的测序任务外,主要着重于疾病相关基因以及重要生物功能基因的结构和功能研究。近年来的主要进展有:遗传性疾病致病基因的研究取得突破性进展,湖南医科大学夏家辉教授等首次发现神经性耳聋的致病基因GJB3,并克隆到定位于11号染色体的多发性外生性骨疣的致病基因;发现了肝癌相关基因的cDNA和确定了17p 上肝癌相关确失的区域的范围;定位了鼻咽癌在染色体上的杂合丢失区域;克隆到了若干白血病致病基因;对原发性高血压、精神病等多基因病患者及其家系或同胞对进行全基因组扫描,发现了一些与其发病相关的位点,还发现了与原发性高血压相关的新基因;克隆了数百条来自造血、内分泌、神经、心血管、生殖系统或与发育、分化以及与信号传导有关的新基因的全长cDNA;在建立西南、东北地区12个少数民族及南、北方两个汉族人群永生细胞株库的基础上,开展了我国多民族基因组多样性的比较研究。

四、基因工程产业的特点

设计婴儿基因工程

1、对基因工程产业的投入具有非常明显的阶段性
基因工程产品的技术含量非常高,从目的基因的取得到表达载体的构建都是十分烦琐而艰巨的工作,必须在实验室中进行大量的工作。因此,基因工程产品的前期研究和开发投入(R&D)非常高,国外新药的研究开发费用基本上占销售额的15 %左右。而基因工程产品的直接生产成本却非常低,而且对生产的设备要求也不是很高,尤其是对细胞因子和重组药物的生产只要取得了具有高表达量的生产菌株,掌握分离和纯化技术,利用普通的发酵罐就能生产。如近年来大举介入生物医药领域的日本麒麟株式会社原来是啤酒生产企业,掌握了生产技术后,利用原有的发酵设备便很快在细胞因子的生产领域占有了一席之地。
基因产品的这一特点意味着基因工程领域的进入壁垒并不存在于生产领域,这一点与有些行业不大相同,而基因工程的进入壁垒存在于该产业的上游,即研究开发这一环节,研究开发一是资金投入大,二是技术力量要求高,不是所有企业部能问津的。

2、基因工程产品的生命周期比较独特。
一般而言,一种产品总要经过创新、成长、成熟和衰退的生命周期,生命周期中各个阶段随着产品性质的不同在时间跨度上不一而足。基因工程产品的创新期非常长,因为不仅是基因工程产品的研究开发需要花费大量的时间和精力,而且对基因工程产品的审批也相当严格。在我国,基因工程产品统一由生物制品检定所检验,由卫生部审批,新药按药品管理要求要进行三期临床实验,许多产品还要进行两年的试产期。因此,一种基因工程产品完成创新阶段,从实验室到消费者手中要经过好几年时间。

五、国内基因工程产品产业化现状
由于基因工程产品生产成本低,产品附加值高,整个产业的发展前景十分看好。一大批国内企业包括许多上市公司近年来纷纷涉足这一行业。目前,基因工程药物、生物疫苗、生物诊断试剂三大类的基因产品均有国内企业参与生产。在许多产品的市场上,国内企业依靠低廉的价格和广阔的营销网络,已在与国外厂商的市场竞争中取得了优势地位。

首先从行业分布上来看,国内上述几类基因工程产品的市场格局大致呈现如下的状况:
1、重组类药物目前还处于实验室开发阶段。
目前市场上常用的胰岛素、水蛭素降钙素等产品是通过提取或化学合成的方法获得的,因此在这方面国内外的企业和研究机构都还有相当多的工作可以做。当前,有许多院校和研究机构已在这方面取得了一定的进展,拿到了目的基因并在实验室构建了表达载体,但在表达量及分离纯化方面还有待突破。近日,通化东宝宣布已获卫生部许可利用基因工程技术生产胰岛素,可见部分重组类药物的产业化生产已不再遥远,国内在这方面与国外的差距还不算大,是一个大有可为的新领域。
  

2、生物疫苗市场目前呈现出不平衡的局面。
一些疫苗如破伤风疫苗、脊髓灰质炎疫苗,市场上已相当普及,另外一些疫苗如肝炎疫苗,目前的普及还不广,还有很大的市场空间可以扩展,许多疾病,甚至是常见病,如流感等还没有找到相应的疫苗。从目前的市场情况来看,国内企业处于相对劣势,国产疫苗与进口的同类产品相比,虽然价格只有对方的2/3,但质量不稳定,而且操作起来非常不方便,因此在这个市场上,舶来品占据了相当的市场份额。

3、生物诊断试剂市场的情况与生物疫苗市场颇为相似,国内产品与进口同类产品主要在质量的稳定性、操作的方便性等方面存在着较大的差距,因而进口试剂诊断盒占据了大部分市场份额。

六、我国基因工程药物发展的主要问题:
1.技术水平的制约。不可否认,国内在分子生物学的基础研究上与国外相比,的确存在着较大的差距,而且分子生物学是一门实验科学,资金投入不足,实验室装备落后直接制约了我国科研机构开发新的科研成果的能力。海王生物有关负责人坦承,基因工程产品在2000年很难赚钱,除非有相当的技术及市场优势可以参与国际竞争,否则进入该行业无异于飞蛾扑火。
  

2.我国在科研成果产业化方面存在着较大的制度缺陷。首先, 在投融资体制方面,我国还没有建立起成熟的适应于知识经济时代的投融资体制,如风险投资基金、国家高新技术产业投资基金、中小企业的场外股票交易市场等,因此许多科研成果在转化为生产力的过程中,资金上存在着瓶颈效应。由于开发一个基因的工程药品,其经费的投入往往是一般药品的十倍以上。有很多厂家研究的产品均因前期投入巨大而后续资金无法跟上使进程停顿。故目前经费严重不足,一直困扰着生物工程产品的上、中、下游的发展。
  

3.专利侵权问题十分突出:由于中美知识产权谈判成功“复关”临近,基因工程药物与其他药物一样,同样存在着十分严峻的形式,即“专利侵权”问题,据中美双方意见,1986年以前专利,中国可仿制,1986年以后的仿制,即有“专利侵权” 问题。1986年以前的基因工程药物批准仅有:人胰岛素,人生长激素α、γ干扰素白介素—2等品种,其余的品种均是1986年以后的“专利侵权”产品。 国内的研究人员也在积极工作,绕过“专利”的障碍,如EPO的成功。
  

4.我国的新品审批管理法规及程序上仍需进一步完善,新品审评的专家队伍亦需更新,专业审查人员的技术水平,学术水平及实践经验均应提高,否则会影响新药的市场开发速度,造成资金浪费,影响民族工业的发展。
  

5.市场的恶性竞争。国内的基因工程产业存在着重复建设多、投资不够理性的现象,就连运作机制相对规范的上市公司对基因工程产业的投资也存在着相当的盲目性,把涉足基因工程当作改善自身经营业绩的万灵药。盲目投资使许多产品的市场处于过度竞争的状态,这在细胞因子市场上表现得十分突出,如EPO 目前国内就有十几家企业在生产,年生产能力超过了 500 万支,再加上国外厂商主要是美国 AMGEN公司和德国的宝灵曼公司在中国市场的销售,市场竞争已非常激烈, 虽然中间商的利润还颇为可观,但是真正的生产厂商的利润已经趋近于成本了。

6.药品价格不能完全放开:药品作为一种关系民生的产品,其价格历来受到政府的限制。而基因药物一般价格很贵,在消费上易受到人民生活水平的影响。

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参考资料:1、人民网 http://www.people.com.cn/GB/guoji/25/95/20010614/488606.html

2、腾讯网 http://tech.qq.com/a/20081222/000123.htm

3、中国商报  http://www.cb-h.com/2008/shshshow.asp?n_id=18569

4、百度网 http://zhidao.baidu.com/question/22015281.html?si=3&wtp=wk

 

 







 

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