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设计一个孩子—–谈谈孕前基因筛查

1994年7月4日,这是美国的国庆日,这一天Lisa生下了她和丈夫Jack结婚以来的第一个孩子,孩子的名字叫Molly。当Lisa抱起婴儿的时候,她发现这个孩子很不对劲儿,哭声无力,小手竟然还缺一个手指头,Lisa是一位护士,她马上意识到这个孩子有什么疾病,于是开始翻书,很快她确认自己的孩子肯定是患上了罕见的Fanconi贫血,最后医生确认了她的判断,孩子患病的原因很明确,因为她和她的丈夫都是同一个Fanconi(FA)突变基因的携带者。

到目前为止,FA突变基因共发现了14个,属于隐形遗传基因,就是说如果父母双方携带同一个FA突变基因,孩子成为纯合子,就是患上Fanconi贫血的机会是25%,显然Molly就是这个25%。有效的治疗方法只有一个,就是骨髓移植,1989年之前,骨髓移植率是零,而现在美国一些治疗Fanconi贫血的医疗中心已经能为60%的Fanconi贫血患儿进行骨髓移植,不能接受移植的原因是无法找到配型合适的骨髓。Molly就一直无法找到合适的骨髓,看着自己的孩子病情一天天加重,Lisa和Jack想到了一个办法,再生一个孩子,这个孩子可以为Molly提供骨髓从而挽救她的生命,但问题是显然的,再生一个孩子,还是有25%的可能生一个和Molly一样的病孩子。

但Lisa和Jack选择了一个有巨大争议的但很稳妥的办法,他们求助于试管婴儿技术,让多个Lisa的卵子和Jack的精子在体外受精,然后在移植回到Lisa子宫之前从受精卵里取出一个细胞,进行基因检测,看这个受精卵是否患有Fanconi贫血,最后他们成功地生下一个健康的儿子,他们给他起了一个名字加“亚当”,之后亚当给姐姐移植了自己的骨髓,挽救了Molly的生命。

抛开伦理的争论,这个故事本省告诉我们,现在的分子生物学技术已经很深入有效地运用到了临床实践中,在知道夫妇双方都是某个遗传疾病基因的携带者的情况下,还是有可能生下一个健康的孩子,不用冒任何“可能性”的风险。但显然,这项技术的费用是非常昂贵的。

2008年,德克萨斯奥斯汀的Craig 和 Charlotte Benson夫妇,发现他们的孩子Christiane视力有问题,到医院检查,Christiane的视力问题不是简单的近视,而是患上了他们从来没有听说过的一种罕见遗传病Batten病,绝大多数的Batten患儿都会出现失明,目前没有任何有效的治疗方法。之后的检测发现Craig 和 Charlotte都是突变基因的携带者,当然结婚的时候,怀孕的时候他们都不知道。这对Craig的打击是巨大的,他在一家生物技术公司工作,他说服了自己的同事,开始寻找一种便宜的检测方法,使得孕前基因筛查能更容易推广。经过几年的努力,科学家能用不到400美元的钱检测448种严重的儿童遗传病,如果父母双方都是突变基因的携带者,他们在怀孕的时候就能意识到他们的孩子有多大的患病风险,然后可以选择避免的方法。一是可以采用Lisa和Jack的体外受精加基因检测的方法,还可以在怀孕后检测胚胎的基因,如果发现胚胎在出生后一定是病孩子,要么决定终止妊娠,要么在心理上准备好要抚养患遗传病的孩子。

前几天我在微博中提到,基因检测和遗传学诊断是未来医学发展的一个方向,但目前中国的很多医院都非常缺乏这样的意识,不是没有技术,而是意识不到能否诊断治疗罕见的遗传病是一个医院水平的重要象征。

这项技术的文章发表在Science Translational Medicine

参考文献:Designer Genes,作者:Steven Potter,出版:Random House/New York,2010.

遗传病研究的一些进展和问题

今天到西西河,看到一位网友问有关遗传病进展的问题,突然想说几句:

遗传病是非常复杂的,很多遗传病患病人数很少,所以很少有人花很大的精力财力去开发治疗药物,但还是有很多很不错的进展。
记得去年UPENN和费城儿童医院搞的一个基因治疗先天性的失明,原因是视网膜里的一个酶的先天缺陷造成失明,引入这个酶的基因后,视觉恢复,是基因治疗 领域一个很轰动的事情,说明基因治疗遗传病依旧是一个值得努力的方向。

还有一个例子是先天性糖尿病,原因是胰岛beta细胞膜上的钾离子通道突变,造成胰岛素分泌的先天障碍,孩子生下来就是糖尿病,自从大约不到10年前找到 了病因,用最便宜的治疗糖尿病的药物优降糖,就能很好的控制血糖,其机理是这个和钾离子通道结合的药物能使功能障碍的通道发挥接近正常的作用,所以对于机 理明确的遗传病,如果坚持寻找方法,还是很鼓舞人心的,这个说明药物治疗遗传病还是一个可行的办法。
另外就是所谓“治标”,就是用药物控制能引起严重后果的问题,例如先天性高胰岛素血症,和糖尿病相反,遗传缺陷造成过度分泌胰岛素,患儿频发低血糖,引起 脑功能障碍,例如这类疾病,不管病因是什么,控制胰岛素的分泌就是一个治标的办法。
还是那句话,对这类复杂疾病的治疗还是有很多办法的,但患病人数少,没有市场前景,极大的限制了对这类疾病的研究和治疗方法的开发。中国尤其如此,繁重的 日常工作,大量的常见病占了医生们绝大部分的精力,所以很多在美国还是有办法的遗传病,在中国基本就放弃了,无论是医院还是病人的家庭都如此,甚是可惜!
最近和国内的一家儿童医院合作,深感其中的问题。象内分泌领域,北京的一些大医院甚至放弃了对甲状腺的诊疗,完全成了糖尿病的专科,只有协和医院还能保持 传统,能涵盖几乎所有的内分泌疾病。而遗传代谢病在很多很大的医院里都是空白,因为遗传诊断的费用问题是个关键,在美国这类支出大多是NIH资助的科研性 质,病人和医院都不花钱,中国的科研经费往往资助大项目,遗传诊断成了一些医生的责任和“爱好”,因为这项工作不赚钱,所以医院不支持,还因为这项工作属 于探索阶段,不一定能有新的发现,也不能让病人出钱,医生做这项工作往往不占用日常工作时间,节假日和晚上工作。
对于这类疾病的研究是需要国家,社会的普遍关注和鼓励的。

不能吃肉的孩子

e5b180e781b6e79785e58f98大约半年前,我在我的博客里说了我和一位同事合作给一部百科全书添了一勺羹,介绍了一种类型的先天性高胰岛素性低血糖(HI),引起这个病的原因是氨基酸代谢的一个关键酶,谷氨酸脱氢酶(GDH)发生了基因突变。一位母亲看过后,和我联系,说她的孩子就有这个问题,从不到一岁开始,就经常发作性地出现低血糖,特别是吃肉蛋之类的蛋白餐之后,往往血糖降低到非常危险的水平,孩子表现为抽搐甚至昏迷,在国内一家医院诊断为GDH类型的先天性高胰岛素性低血糖,因为GDH突变的另一个特点是血液中的血氨升高,而这个孩子就有血氨水平的升高,很符合这个病的特点。

我向我的同事介绍了这个孩子的情况,我的同事愿意为这个孩子寻找突变的基因。完成了各种文字工作后,我们给这位母亲寄去了样本盒,采样很简单,用棉签擦拭口腔粘膜再寄回给我们就行了。我们得到了样本后,开始了漫长的寻找,首先看GDH,没有任何问题。于是我们开始怀疑一开始的诊断,再看过血氨水平后,发现血氨只是轻度的升高,这个时候想起来,很多医院在测定血氨时都存在一些问题,例如取血时皮肤上携带的氨可能对血样造成一定程度的污染等,血氨很难测的很准确,孩子血氨的轻度升高只是一个假象,这个孩子的病可能另有原因。 继续阅读 »