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科学大师|若何治愈癌症:本性化精准医疗将发挥高文用
在科技日新月异的明天，大师对生活质量也提出了更高的要求。明天，我们就来聊一个比力繁重的话题：癌症。按照2015年的统计，天下上每六小我灭亡其中就有一个是由于癌症。别的，患癌后，对全部家庭的影响是庞大的。2015年，美国癌症研讨所协会做出猜测：此后30年内得癌症的几率会越来越大。估计是每三个男的就会有一个得癌症，每四个女的就会有一个得癌症。面临这样的几率，虽然我们可以不竭研发出新的药物，可是仍然会有很多人因癌症而损失生命，所以癌症研讨不可是一个健康题目，而且是一个很严重的社会和经济题目。 若何治疗癌症呢，早期传统的治疗方式为手术切除、化疗、放疗。化疗即“下毒”，希望毒死癌症细胞比一般细胞多一些，这些就是比力传统的法子。而现在精准治疗癌症的法子是这样的，以Dana-Farber这样的医院为例，病人确诊患癌症后，首先会停止肿瘤测序，经过测几百个基因，来看看他有哪些基因发生了变异，看能否能找到一个合适的靶向药物。这就是大师想到的肿瘤测序，DNA测序是按照基因变异找到合适的靶向药物，今朝精准医疗在美国已经很是提高，今朝中国也有很多公司在做这方面的尝试。 对于基因测序后的结果，病人期望值还是很高的。家属都希望能找到一个合适的靶向药。但即使是在美国，仍然有很多的癌症没法找到合适的靶向药物。别的，现在已有的靶向药物治疗，但假如病人的肿瘤已经发生转移的话，此方式也只能在一段时候内对癌症有所减缓，当前期病人发生抗药性时，这个法子就失灵了。总的来说，经过靶向治疗比力难治的是那些在变异很是多的肿瘤。比如说在欧美，白人原本皮肤就白，喜幸亏沙滩上晒太阳，轻易得黑色素皮肤瘤，还有肺癌等。
平常最难治的癌症，就是变异越多的那些癌症，但肺癌等反倒在免疫治疗里先辈行临床实验，为什么呢？由于这些肿瘤它最轻易被T细胞给识别出来。2016年，这个癌症的免疫治疗的市场份额是540亿美圆，估计到2020年市场会增至2000亿美圆。但不幸的是，即使现在比力有用的癌症药物，比如肺癌，也只要少部分的病人能在免疫治疗获得较好的结果。这个是很大的一个题目。那末说我们怎样可以晓得哪些病人在用药之前，就能估量出到临床实验的时辰，这个药对他有用。找到相关的生物标志物，这对于病人用药之前的一些指征，是很是重要的一个题目。 现在这方面已经晓得的生物标志物有这么几个：第一个这个肿瘤里面到底有没有尖兵在那儿待着，假如一个肿瘤里面没有T细胞的话，那它就不太轻易被杀伤；第二个生物标志物就是说，它的T细胞的多样性怎样样？可以设想，我们刚刚说人要老的话你的T细胞的品种就少了，识别好人的能够性就下降了，所以血里面T细胞多样性高是好事；第三个大师以为很是好的生物标志物就是肿瘤变异水平的几多，我们刚刚说假如一个肿瘤变异得出格多，那它长的就跟一般细胞纷歧样，就很是轻易被T细胞识别出来。那末这些是大师晓得的一些生物标志物，那还有没有此外呢？我们研讨组发现，假如在肿瘤里面做RNA测序，即基因表达，我们不但看DNA的变异，还要看基因的表达。
CRISPR是细菌里的一个现象，病毒有一个外壳，侵染一个细菌后，病毒就把自己的DNA注入到这个细菌里面，随后这个细菌的DNA复制或RNA转录的系统就被病毒劫持，然后包装出很多小病毒来感化其他细菌。假如细菌浩劫不死把这个病毒赶走了，它就会在这个病毒里边找到一个特同性的序列，贮存下来，下次再碰到这个病毒就想法子把其杀死。这个细菌里面它自己的DNA我们可以以为是差人局，这个差人局里面保存着之前来过的好人的照片存档，最新的好人就放上面，老的好人就放在底下。这个CRISPR就相当因而这个相片存档， CAS相当因而差人局里的差人了，天天都要来上班，要培育出新差人，然后去巡查，看到这个序列存档就杀死。这个就是全部CRISPR的机制，昔时这个UC Berkeley的Jennifer Donna发现了这套系统，那时大师也没有感觉这个系统有多大热度，可是Broad Institute的张锋脑子很是聪明。我们回首一下，CAS就是尖兵，CRISPR就是阿谁序列即相片，我只要有这两个工具，假如给它一小我的DNA序列，假如把这套工具引入到人里来那不就指哪打哪人的DNA了吗？他最早把这套工具做出来了，那末便可以看啊这是一小我一般的双链的DNA，这个CAS就是这个卵白，它带着这个相片到这儿来一看，长得如出一辙，它就会把这DNA双链给切了。假如切的这个地朴直幸亏一个基因的上面，外显子这儿，两个断头细胞是很不兴奋的，它就想对在一路，但不是总能对得准，对的进程中就会出现题目，假如正幸亏一个基因上，这个基因的功用就给敲除了。 还有一种能够是，假如切断了今后我再给它本来的模板，这个模板左侧跟这儿长的像，右侧跟这儿长的像，那末这个细胞就会用我给的中心的这个地方去修补，这就是一个基因***， 2012年、2013年的时辰我们也发现这个技术很好，我是以做大数据为主，那末这个技术我可以怎样玩呢？在2014年的时辰，我把CRISPR酿成可以高通量挑选的工具。那末拿这个可以干什么用呢？第一，可以找到癌症细胞里哪些基因对细胞发展起感化。第二，可以找新的靶向药物，假如一个药用完了今后癌症会发生抗药性，经过CRISPR挑选，我们发现一个新的药可以跟本来的药结合利用，它的结果能够会更好。第三个就是我们可以用这个技术来找一些免疫治疗里面，经过挑选可以发现更好更新的靶点。这个CRISPR挑选的技术不单可以找到新的药物靶标，可以晓得一些抑癌基因缺失的肿瘤怎样治，可以找到药物反应的一些生物标志物，而且现有的药物我们晓得有些能够脱靶的还可以找到抗药性的机制，还能找到克服抗药性联适用药的法子。 在这个方面我们研讨组做了很多相关的工作，包括怎样样去设想一个更好的CRISPR挑选库，怎样样做挑选，怎样样做数据分析，同时有些相关的工作做出来，包括我们肖腾飞博士他自己做出来的一个对乳腺癌里面现有的抗药性的工具处理的法子。 真正要想治癌症，靶向治疗能够还是最首要的偏向，经过激活T细胞，用本身的免疫系统把癌症杀死，表观遗传就像调理一下系统平衡，这免疫治疗、靶向治疗、表观遗传三方面连系起来，才可以对肿瘤有更好的杀伤感化，在这个方面肿瘤测序是很是有用的，只要把这些更好地连系起来，我们真正才可以治愈癌症！ 刘小乐 哈佛大学与 Dana-Farber 癌症研讨所 生物统计与计较生物学毕生教授 |
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