華爾街日報 2009年11月03日
設
想一下﹐以後可能有一個簡單的測試﹐能讓你在嗓子疼、流鼻涕和發燒之前就知道自己感染的到底是流行性感冒還是普通感冒。
杜克大學(Duke University)及多個研究中心的科學家們
一
直在深入研究病毒是怎樣在分子層面將人感染的﹐以求開發出這樣一個預測系統。早期研究結果頗為鼓舞人心﹐研究人員已經識別了幾個可以被病毒激活的基因﹐但
它們僅僅出現於隨後出現了流感或感冒症狀的病人身上。那些同樣暴露於病毒環境但並未因此染病的受測者則沒有表現這種基因活性。
現在科學家正努力簡化這一流程。雖然面前的困難艱巨﹐但他們的目標是開發出一種個頭如黑莓(BlackBerry)般大小的手持檢測儀﹐這樣就可以快速檢
測出誰即將得病。疾病預防控制中心(Centers for Disease Control and
Prevention)提供的數據顯示﹐在一個普通的流感季節﹐幾乎每個人都置身於病毒環境﹐但是只有不超過五分之一的人會最終染病。
現在的測試只能在人們生病後確認他們所感染的病毒或細菌的類型。此類旨在明確病原體的化驗往往不能及時在病情診斷中發揮作用。其結果是﹐醫生開出的藥可能不對症。以肺炎為例﹐它即可能是因為病毒感染也可能因為細菌感染而引起﹐結果大多數病人都不加區分地接受了抗生素治療。
為了儘早確診﹐科學家們需要知道症狀出現前身體的狀況。神經學家凌(Ling)上校說﹐我們假定身體在發燒、寒戰之前就已經在分子層面出現改變﹐因此我們需要識別那些能預示人即將生病的化學分子出現的改變。
杜
克大學染色體醫學中心主任金斯博格(Geoffrey Ginsburg)說他的團隊從2006年起就開始聯手弗吉尼亞大學(University
of Virginia)、密歇根大學(University of Michigan)以及美國國家基因組資源中心(National Center
for Genomic
Resources)的科學家們研究這一課題。去年﹐這些研究人員對57名志願者進行了三項研究。這些志願者分別通過鼻腔感染了感冒病毒、流感病毒和呼吸
道合胞病毒(Respiratory Syncytial Virus)﹐後者主要感染幼兒﹐症狀類似感冒﹐程度輕重均有。
研究人員在試驗開始前就採集了受測者的血樣、鼻涕、尿液和呼氣樣本﹐並在隨後數次取樣﹐以獲基線數據。研究者從志願者血液中提取了核糖核酸(RNA)﹐以評估人體內部逾兩萬個基因中是否有一些因病毒入侵而發生了改變。
最後有28名研究志願者生病﹐研究人員發現大約有30個基因對病毒感染做出了反應。這些基因變化在病人接觸病毒後大約40小時就可以被檢測出來﹐此時距病人出現症狀還有超過24小時時間。另外29人沒有任何症狀﹐他們身上的對應基因也沒有出現改變。
金
斯博格說﹐研究人員把這30個基因稱為急性呼吸道病毒信號﹐它們大多屬於人體的免疫系統。金斯博格說﹐這些基因的功能就是在病原體侵襲時變得活躍起來﹐以
抵御病毒和其他類型的感染。雖然在研究中上述三類病毒激活這些響應基因﹐但科學家仍在仔細梳理這些數據﹐看看它們能否區別出這些病原體。這些研究結果發表
於9月份的醫學雜志《細胞宿主與微生物》(Cell Host & Microbe)上。
金斯博格說﹐我們希望每種病毒都有自己可以識別的基因指紋。如果這樣﹐科學家們就可以為流感開發出一套專用檢測系統﹔流感病毒引起的病症要比普通感冒嚴重。
Darpa為這一項目的初期研究投資了約500萬美元。9月份﹐五角大樓研究部門另為杜克大學撥款1,950萬美元﹐用於開發基於上述基因發現的診斷測試。
但是這裡面仍有很大的障礙。現有的檢測基因改變的方法往往需要數天或數週。但是凌上校說﹐為了能使得這項測試為軍方所用﹐測試時間需縮短至2個小時左右。
開
發適用儀器的工作尚處初級階段。杜克大學普萊特工程學院(Pratt School of
Engineering)負責研究的高級副院長愛普爾•布朗(April
Brown)主導了上述三項研究中的一項﹐以期設計出檢測速度快、手提式的病毒檢測儀。布朗和她的團隊正在製作若干生物傳感器的原型機﹐專門監測上述30
個對病毒有反應的基因是否出現任何變化。
金斯博格預計﹐開發病毒預測的努力也會加速新型抗病毒藥物的研發﹐因為研究人員對上呼吸道感染響
應基因有了更深入的瞭解。這一調查還有助於確定現有藥品的最佳治療方案。目前只有兩類得到普遍應用的抗流感藥：羅氏公司(Roche
Holding)的達菲(Tamiflu)和葛蘭素史克(Glaxosmithkline)的瑞樂沙(Relenza)。
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