2002-10-09 06:57:50弓長

Malaria, Nobel, Genomics Bubble

從上世紀初起開始有詳細的熱帶醫學紀錄瘧疾 (Malaria) 病例之前,人類就一直與瘧疾抗戰中。雖然今日醫學昌明,對瘧疾患者早能提供有效的治療,但在非洲落後地區,瘧疾仍然是一個嚴重病害。百分之九十的感染者居住在非洲,而全球人口有百分之四十還居住在可感染瘧疾的地帶。

由於瘧疾病源寄生蟲(Plasmodium falciparum)在傳染媒介-瘧蚊(Anopheles gambiae)體內和人體體內都可以存活繁殖成長,可以說是一個較狡猾的傳染病病源寄生蟲。而且瘧原蟲Plasmodium falciparum在人體宿主和瘧蚊媒介交替寄生的特性,其多樣化的生命週期,使瘧疾本身成為多變的傳染疾病。瘧原蟲經由瘧蚊之唾液進入人體血液,而在感染瘧疾的患者體內血液的瘧原蟲,也可以再度由瘧蚊吸入患者血液時,回到傳染媒介瘧蚊的系統繁殖,再重新開始下一輪的感染病情的擴散。

這不是一般的公共衛生預防措施就可控制其傳染性的病變,也導致醫學界長久以來並無法根除瘧疾。

最近兩個國際團體,共同選擇在同一時機,分別宣布完成解讀瘧原蟲和瘧蚊的基因體序列。美國馬里蘭州的The Institute for Genomic Research (TIGR) 和英國劍橋的Sanger Institute, 過去六年多內聯手陸續分批解讀了瘧原蟲(Plasmodium falciparum)的基因體序列。而參與人類基因體解讀計畫成名的美國私人企業Celera Genomics,也在過去三個月內,整理出瘧蚊(Anopheles gambiae)的基因體序列。

瘧原蟲(Plasmodium falciparum)的基因體序列由兩千四百萬DNA鹼基組成,大約五千三百個基因分散在十四個染色體上。有百分之十的基因是由植物演化而來,這些「植物性」基因的產物在人體內部新陳代謝中不會出現,是未來設計抗瘧原蟲藥物的最佳目標。而進一步的基因體序列分析顯示有兩百個基因,是瘧原蟲用來逃避人體免疫系統的要素,這發現更洩漏了瘧原蟲逃避免疫反應的秘密途徑。

瘧蚊(Anopheles gambiae)的基因體序列由兩億七千八百萬DNA鹼基組成,涵蓋約一萬三千六百個基因。解讀瘧蚊基因的最初成果,是理解瘧蚊如何分解如殺蟲劑的外來有害化學物的過程,和如何能提升瘧蚊本身的免疫系統、胃腸和唾液防止瘧原蟲在瘧蚊寄生的能力。

今年的諾貝爾醫學獎頒給John Sulston, Sydney Brenner, 和Robert Horvitz, 表揚三人對了解基因如何控制細胞分化、器官形成、和細胞凋零而死的過程有功。他們三人選擇從線形蟲 (Caenorhabditis elegans) 為模型生物體看天下,利用對線形蟲基因體的了解,從線形蟲單純的構造之發育過程,追蹤各器官的形成。Sydney Brenner和John Sulston都在英國劍橋的MRC-Laboratory of Molecular Biology 同事過,而John Sulston更是帶領在 Sanger Institute 的工作之分子生物學家投入研究的前輩,兩人都是對推動各種生物體(包括人類)的基因體解讀研究有很大的貢獻。

2000年到2001年間可以說是基因體學(Genomics) 的黃金投資期間,很多大小生物科技公司都依賴參與各種生物體的基因體解讀計畫起家,其中最熱門的當然是解讀人類的基因體,設法藉由基因和疾病的關係,找出新的治療用藥。但是在基因序列資料充斥的今日,許多公司在開發新藥的研究道路上也遇到瓶頸,正面臨重新調整自我地位的轉型過程。

除了在研究上了解疾病並著重對開發新藥有關的蛋白質外,從一般基礎遺傳研究轉型至特別領域,以新治療法為重點研究目標,都是研究基因體的公司求生存的步驟。如果公司本身資金雄厚,搜集產業情報後,將在市場上有新藥的競爭對手收購合併,也是確保競爭力的手段之一。


Genome sequence of the human malaria parasite Plasmodium falciparum
Gardner, M. J. et al. Nature 419, 498-511 (2002).

The genome sequence of the malaria mosquito Anopheles gambiae.
Holt, R. et al. Science, 298, 129 - 149, (2002).

Press Release: The 2002 Nobel Prize in Physiology or Medicine 7 October 2002The Nobel Assembly at Karolinska Institutet has today decided to award The Nobel Prize in Physiology or Medicine for 2002 jointly to Sydney Brenner, H. Robert Horvitz and John E. Sulston for their discoveries concerning ”genetic regulation of organ development and programmed cell death”
http://www.nobel.se/medicine/laureates/2002/press.html

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