正文 第22章 人體生命之謎(4)(1 / 3)

“生物導彈”真正的名字叫“單克隆抗體”。把“單克隆抗體”比作“生物導彈”,確實名副其實,因為這種抗體真像那些長著“眼睛”的定向導彈一樣,進入人體後能直奔目標——癌細胞。而且還能像帶有核彈頭的導彈一樣,可以帶上“核武器”——放射性同位素或抗癌藥物,進入人體後能不偏不倚地直奔癌細胞,將其殺死。

單克隆抗體何以有如此神奇的功能呢?原來現代免疫學認為,一種抗體是由一種B淋巴細胞產生的,人體內大約有1億種不同的B淋巴細胞,也就是說,人體內可以產生1億種不同的抗體。為此,醫學家千方百計地培養多種人的癌細胞,當把人體的癌細胞移植到老鼠身上,使老鼠長癌,那麼,老鼠體內就產生了專門對付該種癌細胞的B淋巴細胞抗體,然後,如果能把這種產生某種抗體的B淋巴細胞體外培養成功,那麼在培養基中就會隨著B淋巴細胞的繁殖而得到愈來愈多的抗體。可是,B淋巴細胞在體外的壽命實在太短了,因此,體外培養B淋巴細胞難度很大。

1975年,米爾斯坦和他的同事克勒,在英國劍橋大學分子實驗室內巧妙地把B淋巴細胞和一種能在體外無限生長的骨髓瘤細胞合並成一個細胞,這個“混血兒”在體外培養時既能無限生長,又能產生B淋巴細胞的抗體。實踐證明,這種“混血”的雜交瘤細胞在體外培養也不能無限增多,因此,體外培養雜交瘤產生的單克隆抗體數量也是有限的。但當雜交瘤的細胞被注射進老鼠的腹腔中,它就能無限繁殖,產生一批批“生物導彈”——單克隆抗體,並被源源不斷地運到“抗癌戰場”,向著癌細胞開火。

簡而言之,這項技術利用了令人望而生畏的癌細胞和能分泌抗體的B淋巴細胞。在介導物(通常用聚乙二醇)的作用下促使這兩種細胞融合,獲得雜交瘤細胞。這一雜交瘤細胞既繼承了癌細胞大量增殖的特性,又繼承了淋巴細胞分泌單一抗體的能力,然後在培養基中培養、克隆化,最後產生大量抗體。

單克隆抗體的問世,不僅為生物科學研究提供了有效的手段,而且已越來越廣泛地應用於疾病的診斷和治療,滲透到了生命科學的各個領域中去。特別是20世紀80年代以來,科學家給這種生物導彈裝配了新的“彈頭”,即將它與同位素、毒素、藥物等結合,製成了新一代的生物導彈,從而更為有效地殺傷癌細胞,提高治愈率,為千百萬人帶來了福音。目前世界上已經研製出幾千種單克隆抗體,有的已經投放市場,對醫學和工農業生產產生了巨大的影響。科學家們預言,單克隆抗體將有效地防治包括癌症在內的許多疾病,成為人們夢寐以求的抗擊癌症、紅斑狼瘡或艾滋病等許多疾病的有力武器。

端粒的奧秘

20世紀30年代,繆勒和麥克林托克等就已發現了端粒結構的存在。

端粒是存在於染色體頂端的物質。端粒本身沒有任何密碼功能,它就像一頂高帽子置於染色體頭上。在新細胞中,細胞每分裂一次,染色體頂端的端粒就縮短一次,當端粒不能再縮短時,細胞就無法繼續分裂了,這時候細胞也就到了普遍認為的分裂100次的極限並開始死亡。因此,端粒被科學家們視為“生命時鍾”。科學家由此又開始研究精子和癌細胞內的染色體端粒是如何長時間不被縮短的原因。

1978年,四膜蟲的端粒結構首先被測定。

1984年,擁有美國和澳大利亞雙重國籍的生物學家伊麗莎白·布萊克本對單細胞生物進行研究,在分析染色體端粒顯微鏡圖時發現了一種能維持端粒長度的端粒酶,並揭示了它在人體內的奇特作用:除了人類生殖細胞和部分體細胞外,端粒酶幾乎對其他所有細胞不起作用,但它卻能維持癌細胞端粒的長度,使其無限製擴增。

從1990年開始,凱文·哈裏就把端粒與人體衰老掛上了鉤:首先,細胞愈老,其端粒長度愈短;細胞愈年輕,端粒愈長,端粒與細胞老化有關係。當細胞端粒的功能受損時,就出現衰老,而當端粒縮短至關鍵長度後,衰老加速,臨近死亡。其次,正常細胞端粒較短。細胞分裂會使端粒變短,分裂一次,縮短一點,就像鐵杆被磨損一樣,如果磨損得隻剩下一個殘根時,細胞就接近衰老。細胞分裂一次其端粒的DNA丟失約30~200bp(堿基對)。最後,研究發現,細胞中存在一種酶,它合成了端粒。端粒的複製不能由經典的DNA聚合酶催化進行,而是由一種特殊的僅轉錄酶——端粒酶完成。正常人體細胞中檢測不到端粒酶。一些良性病變細胞,體外培養的成纖維細胞中也測不到端粒酶活性,但在生殖細胞、睾丸端粒的位置、卵巢、胎盤及胎兒細胞中此酶為陽性。