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1995年海灣戰爭中,伊拉克的“飛毛腿”導彈和美國的“愛國者”導彈在空中相遇,一聲巨響,兩顆導彈形成很大的火球。這種導彈的較量引起了人們的高度重視。
導彈的威力在於它的精確度和遠端的破壞能力。在生物技術中,也有類似導彈的東西,它也有運載系統,精確度高,而且專一性也強,它能與入侵入體的病菌結合,達到殺傷這些入侵者的目的。這就是“生物導彈”。
要講清“生物導彈”,還得從人體的免疫系統說起。
人體的免疫系統,時刻警惕地保衛著人體的安全,抵禦外來病菌的侵染。它的主要戰鬥力是巨噬細胞和B淋巴細胞。這兩種細胞的製造“營地”是脾臟,而它們存在於血液中,隨著血液的流動在全身“巡邏”,追蹤那些不屬於機體本身的各種入侵者如細菌、病毒或有害物質(生物學上統稱之為抗原)。一旦發現入侵者,巨噬細胞會立即行動起來,把入侵者吞噬,並把資訊告訴B淋巴細胞。B淋巴細胞收到資訊後,馬上做出反應。根據巨噬細胞提供的關於入侵者的“模樣”,產生與之反應的抗體。
抗體是一種防禦性蛋白質分子,它能把入侵者緊緊地抓住,使這些入侵者失去侵染能力,不能再繁殖,這樣人就不會生病了。但是,抗體是在入侵者侵入機體後才產生的,當體內產生的抗體不足以消滅入侵者時,入侵者便會大量地繁殖起來,此時人就會生病。人生病以後,就要透過吃藥或打針來幫助戰勝入侵者。在20多年前,人們吃的、用的藥物,還不是能針對某一種入侵者並將它準確地加以消滅的抗體,而是多種混合的抗體,專一性不強,效果也就差些。這種混合的抗體叫多克隆抗體。
於是科學家們就一直在努力尋找能針對某一種疾病的入侵者並能把其消滅的抗體,就像導彈能準確地擊中預定的目標一樣。
1975年,英國劍橋大學的科學家科勒和米爾斯坦建立了雜交瘤技術。這項技術是生物技術革命性的創舉之一。為此,兩位科學家於1984年捧走了諾貝爾醫學和生理學獎。
這是一種什麼樣的生物技術呢?
B淋巴細胞能產生抗體,但在體外培養下不能增殖;而骨髓瘤細胞在體外培養下能不斷增殖,但不能生產抗體。科勒和米爾斯坦利用這兩種細胞的特點,很巧妙地將它們融合在一起,形成一個雜交瘤細胞。
這種既能生產抗體又能繁殖的雜交瘤細胞是這樣製備的:首先將抗原(某一病菌)不斷地注射給小鼠,使小鼠的脾臟生產能抵禦病菌的B淋巴細胞。
接著將B淋巴細胞和小鼠骨髓瘤細胞放在一個培養皿裡培養,並加入融合劑,使兩種細胞融合形成許多雜交瘤細胞。
然後從這些雜交瘤細胞中經過多次的培養篩選,最後篩選出由一個雜交瘤細胞分裂形成的細胞群,稱之為克隆細胞。這些克隆細胞同時具有兩種細胞的特性,既能在體外繁殖,又能生產抗體。由於它產生的抗體是單一性的,純度又高,故被稱為單克隆抗體。
單克隆抗體既然具有能準確地診斷某種疾病的效能,於是科學家們又產生了進一步利用這項技術,將單克隆抗體與藥物結合起來的想法,因為這樣就可以達到將藥物準確地運到入侵者那裡,將病魔加以消滅的目的。
1970年穆頓等人曾把白喉毒素結合到多克隆抗體上,發現它有殺傷病菌的作用。不過由於用的是多克隆抗體為運載體,其識別病菌能力不夠專一,所以效果並不理想。
1975年雜交瘤技術的出現,使科學家們可以改用單克隆抗體為運載體了。
由於單克隆抗體的專一性強,它能像導彈一樣,準確無誤地向入侵者攻擊,把各種毒素送到目的地,有效地殺傷入侵者,故人們稱之為“生物導彈”,而把這種療法稱為導向治療。
當前,一些科學家正在研究把干擾素、抗癌物質等作為彈頭,探索製備抗癌的生物導彈。
另外,由於從小鼠製備的鼠源單克隆抗體進入人體後,因是異種蛋白質,容易使人產生過敏反應。為了克服鼠源抗體的這一缺點,科學家們正在進行利用基因工程改造抗體,使之人源化的研究。
目前,生物導彈用於抗癌、治癌還存在許多困難,離實際應用尚有一段距離。但是,科學家們仍然對生物導彈的應用持樂觀態度,單克隆抗體研究進入了第三個10年(從1975年建立單克隆抗體算起)。可以說,雖然發展緩慢,但是步伐堅實。
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“生物導彈”是指連線抗癌藥物的單克隆抗體,利用單克隆抗體能夠特異性識別癌細胞,利用抗癌藥物作用於癌細胞。在生物研究這類實驗室應該會有製備,可以問問。