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【邵逸夫獎︰生命科學與醫學】蕾特氏症尋源 助醫神經疾病

2016-09-30
■艾德里安.伯德(左)及胡達.佐格比是本年度「邵逸夫獎」的生命科學與醫學獎得主。鄭伊莎 攝■艾德里安.伯德(左)及胡達.佐格比是本年度「邵逸夫獎」的生命科學與醫學獎得主。鄭伊莎 攝

兩科學家追查逾十年 解開基因突變影響神經發育源頭

人體基因可說是主宰了身體的形成及運作,一旦出現基因突變,將令人患上不同的遺傳疾病,蕾特氏症(Rett Syndrome)便是其一,但其病發機理一直是個謎團。兩位科學家花逾十多年時間,終於成功解開導致蕾特氏症的源頭:當部分DNA與其結合的蛋白MeCP2產生DNA結構改變時,會造成基因突變,令人體抑制或激活基因功能失衡,帶來神經發育障礙。他們的發現,有助醫學界進一步研究與神經失調有關的病理機制,以治療多種神經病症,為病人帶來曙光,令他們一同成為本年度「邵逸夫獎」的生命科學與醫學獎得主。 ■記者 鄭伊莎

目前全球有約3億人患上罕見疾病,近半患者是兒童。其中,每1萬至1.5萬名女孩就有一人患上蕾特氏症,會出現快速退化及發展遲緩的病徵。英國愛丁堡大學布坎南遺傳學講座教授艾德里安.伯德 (Adrian P Bird)在1990年,率先透過一連串的生物技巧,發現當DNA甲基化時(一種化學修飾的過程),會跟蛋白質MeCP2結合,「我們的研究將兩組甲基,加到DNA中,可作為細胞調節基因的一部分,若我們要了解整個系統如何運作,就要找出能夠讀取這些信號的蛋白。」於是伯德和研究團隊嘗試了解MeCP2如何結合DNA,以及抑壓基因的表現。

直至1999年,美國貝勒醫學院兒科及分子與人類遺傳學教授胡達.佐格比(Huda Y Zoghbi)發現,MeCP2與罕有遺傳病的關係,因而確定了伯德的後續研究方向。她說:「當MeCP2的基因變異時,難以達到DNA甲基化,降低腦部的蛋白水平,干擾神經元的正常運作,導致發育功能退化,引致蕾特氏症。」

小鼠實驗盼覓逆轉病方法

他們其後各自以小鼠為實驗模型,佐格比更發現只要在患有相關病症的小鼠腦部以電激施行深層刺激手術,可治療其腦部負責記憶及學習的部分,令原本發展遲緩、不會動的小鼠學會走動,「同樣道理,在人類身上,我們是否可以逆轉相關的病症呢?這是一個重要的研究方向。」

剪走壞基因 難在修復平衡

既然蕾特氏症是由基因變異引起,那麼我們是否可將有問題的基因換掉呢?伯德解釋說:「的確可以使用『分子剪刀』將壞基因剪走,再置入一條機器製造的基因」,但置入新基因後如何修復及平衡,卻是一大難題,「你要想想,大腦是最大的『黑盒』,要從生物分子角度去描述大腦運作的每一個步驟,如何修復是非常困難的。」

雖然過程毫不容易,但他亦坦言,今次與佐格比的研究,揭示了引致蕾特氏症的基因源頭,亦為醫學界了解躁鬱症、精神分裂症等神經失調病症帶來更清晰的方向,「今後十年將會是一個激動人心的時刻。」

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