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朊病毒之谜

苏黎世—最终导致370万头牛被扑杀、重创英国畜牧业的疯牛病爆发极为隐秘。1986年,一头英国母牛染上了一种未知的脑病。一年后,检查表明这头牛的大脑被大量小液泡腐蚀,形成海绵状的形态,于是这种病的学名被称为牛海绵状脑病。几个月之内,这种病开始在全英国出现。

一种类似的被称为痒病的疾病在羊中间流行,但此前从未在牛身上发现症状。而在整个20世纪,一种几乎完全相同的致命疾病——库鲁病(kuru)在巴布亚新几内亚土著居民中间肆虐。库鲁病和痒病都是传染病。

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库鲁病通过食人习俗传播,巴布亚新几内亚直到20世纪50年代一直有这种习惯。类似地,在英国和其他地方,健康的牛被喂以用病牛骨肉制作的斯料。由此引发的家畜传染病影响了28万多头牛。在1992年疯牛病高发期,每周都有近1000头牛报告发病。

面对迅速发酵的健康危机,英国当局——对该病几无科学理解并处于强大的行业游说压力下——犯下了致命的错误。由于痒病从未在人身上发现,他们认为被传染的牛也不会有什么威胁。

这一假设不仅忽视了库鲁病悲剧,也忽视了数百例因注射从人类尸体提炼的生长激素而导致海绵状脑病最终致死的例子。自大、无知和对商业利益的屈服在1990年引起了最大后果,当时,英国农业大臣约翰·古墨(John Gummer)用电视直播其女吃汉堡的镜头,宣布英国牛肉是安全的。

但英国牛肉是不安全的。1995年末,两位年轻人被诊断为克雅二氏症,这是一种罕见的、通常见于老年人的疾病。验尸官在他们的大脑中发现了朊病毒沉积,即痒病、库鲁病和疯牛病的病原。但它们并非典型克雅二氏症的朊病毒。自此以后,“新型”克雅二氏症夺走了约300人的生命。

不过,随着悲剧的展开,科学家对这种病有了更多的认识。朊病毒是一种否定所有传统智慧的存在,它可以经历高压烹煮、辐射甚至4小时的340℃焚煮而不死——这些手段足以对付所有已知的病毒和细菌。

此外,朊病毒没有它们自己的基因。朊病毒基因由其以无害状态居住其中被传染个体提供。传染性朊病毒会劫持宿主的机能,对其进行重新编排,使之成为朊病毒复制器刽子手。自该病爆发以来,人们已经意识到,多种普通疾病——包括阿尔茨海默氏症和帕金森病——都有类似的性质。

尽管尚未找到治疗方法,但人们已经有了一些进步,特别是在原本让人束手无策的朊病毒早期检查方面。对病原体(如HIV)的相敏检测通常是根据核酸(DNA和RNA)的表现,而这在朊病毒体内是没有的。不过,最近人们开发出了有效的放大朊病毒的办法,可以在其伤害宿主之前找到病原体。

此外,有效的疫苗也有望开发成功。将无害病原体注入体内能刺激免疫系统产生抗体,随后当“野”病原体进入体内,抗体就能把它消灭掉。一年前,我的实验室证明,一种朊病毒抗体能够显著推迟——在一些病例中能够防止——暴露于朊病毒之中的小白鼠的传染。

但一些问题也随之产生。宿主的身体产生了自己的朊病毒蛋白质,而创造针对宿主本身成分的高质量抗体是很困难的。因此,研究者的目标不应该是诱导免疫,而是开发可直接用于病患的预制朊病毒抗体。

这一疗法或许可以用于治疗阿尔茨海默等相关疾病,但也有其自身的问题,包括如何将这些抗体从注射出运送到大脑。与此同时,在动物身上显示的严重副作用可能导致抗体根本无法在人体使用。

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另一种可行之道是通过消灭宿主朊病毒基因根除牲畜朊病毒疾病。20年前,瑞士科学家查尔斯·威斯曼(Charles Weissmann)使用一系列老鼠实验证明了这一点。使用最新开发的“锌指核酸酶”技术,我们可以在动物DNA中抹除任何给定的基因。

事实上,不携带朊病毒的羊和牛已经被培育出来。这些动��不能作为传染性朊病毒宿主。它们的肉质仍有待评估,但可以为用于人类的药物提供安全的生物制剂源——如治疗性抗体和生长素。