科技 新浪科技 諾獎得主AaronCiechanover:人類能否把生命提高30年

諾獎得主AaronCiechanover:人類能否把生命提高30年

新浪科技 2018-08-11 11:18
Aaron Ciechanover,2004年諾貝爾化學獎獲得者、中國科學院外籍院士Aaron Ciechanover,2004年諾貝爾化學獎獲得者、中國科學院外籍院士

  新浪科技訊 8月11日消息, 8月10-12日,世界科技創新論壇在北京會議中心舉辦,包括Kip Thorne、Thomas J.Sargent、Michael Levitt、朱棣文在內的20餘位諾貝爾獎獲得者,以及中科院院士曹春曉、美國國家工程院院士陳剛等諸多中外頂級學者專家應邀出席,共同打造史無前例的中國最高級別智慧盛宴,探討全球科技創新成果、描繪未來中國科技創新藍圖。在論壇上,2004年諾貝爾化學獎獲得者Aaron Ciechanover教授發表題為「個性化醫學的革命—我們會以什麼價格治愈所有疾病」的演講。

  科技的發展,人類在短短一個世紀,把人類壽命提高了30年的左右,雖然壽命增加了,但人類也付出了極大的代價:如癌症等很多疾病的發病率越來越高。Aaron Ciechanover教授表示,隨著壽命的提高,到120歲左右幾乎人人都會得老年痴呆症。那麼在下一個世紀,人類能否把生命再提高30年呢?另外,人類是否希望自己壽命越來越長呢?這就仁者見仁智者見智了。

  提及癌症的研究,Aaron Ciechanover教授提起了乳腺癌的例子,他介紹說乳腺癌的發生可能是有各種不同的原因導致的,通過基因測序,可以從基因角度了解患者,從而幫助醫生了解患者是由何種原因導致的,從而進行個性化治療。未來,隨著時間的發展,科學家將在個性化醫學領域了解越來越多。(河雨)

   以下是演講全文:

  大家上午好!下面我講一點健康、醫藥和未來健康的話題。講到我們的壽命,現在很多國家,包括在中國,很多人的壽命都已經超過了80歲,那幾百年以前,大家想象一下,人均的壽命只有50歲,在19世紀末、20世紀初,平均壽命只有50-55歲,但是經過一百年,我們的預期壽命增加了30-40年,再回到古中國,或者說回到古羅馬、希臘、埃及,在那時候人均壽命只有30歲而已。人類花了4000年的時間,才把人類的壽命提升10年、15年、20年,但是短短一百年時間,人均壽命就提升了30年。在短短的這段時間,我們的人均壽命比過去4000年提升的幅度是2.5倍,秘密是什麼呢?秘密就是科技的發展,我們可以指出各式各樣的理由、各式各樣科技的發明,包括手術、包括影像、包括飲食、包括藥學、包括對人體機理的理解,包括運動以及醫院的重要性,當然溝通也是重要的要素,不同國家的溝通、信息之間的共享等等,這些對於人均壽命的提升也是非常重要的。還有就是抗生素的發展,所有的這些因素加在一塊,在短短的一個世紀人類的壽命比這一百年前增加了30-35歲。

  有兩個有意思的問題:第一,這個趨勢是否繼續,是否經過一百年人均壽命會達到150歲還是更久?如果達到150歲,對我們來說成本是什麼?這個成本非常明確,今天在很多發達國家,你看看這些發達國家的醫院裏面有很多病人,主要是三大疾病——癌症、心血管疾病、腦疾病,所有的這些疾病都是我們付出的代價,壽命越來越長,這些疾病是我們付出的代價。一百年前沒有多少人死於癌症,不是說那時候沒有癌症,只是那個時候很多人沒有活到受癌症的影響就死亡了。心臟病,一百年前有一些人死於心臟病,40歲,但是大部分人在心臟病和癌症都是隨著年齡的增長發病率更高,還有腦部疾病,比如說帕金森症、阿爾茲海默症,所有疾病都和年齡有關,年齡越大患病機率越高,雖然壽命在延長但是付出的代價越高。我們預計這些疾病會變的越來越嚴重、越來越普遍。我們發現99%的人如果活到110歲、115歲都會有阿爾茲海默症,人類大腦中有一個部位在退化,現在沒有表現的明顯,一旦預期壽命不斷增加將會變的越來越明顯。現在在這三個疾病上面做了大量的研究,比如說心血管疾病我們取得了很多突破,癌症也有突破,在腦部疾病上面我們比較落後,遠遠落後于另外兩個疾病的研發,我們付出了巨大的代價。

  第二個問題是人均壽命越來越長,我們是否想要壽命越來越長呢?今天出生的嬰兒如果按照現有的趨勢發展下去,現在的小孩到70-80歲的時候,每年他們的壽命會增長3-4周,他們的壽命會多增加好多年,但要看未來人均壽命的曲線會怎麼走。但是美國人均壽命會出現小幅度下降,這有一些原因,對不起,是在非洲,比如說由於戰爭、由於疾病、由於毒品等等,所以我們看到在非洲人均壽命出現了小幅度下降,俄羅斯人均壽命沒有增長,但是其他發達國家人均壽命在增加,這裏面付出的成本就是我講的疾病。

  醫學和藥學有哪些進展呢?今天的藥學重點向三個方向發展:第一個方向就是醫療設備,我講的不是圖像設備,比如說CAT MRI可以對非常小的技術進行監測,我講的設備還包括人造的器官,還有在動脈中的支架,清除動脈阻塞的小型設備,這就是一個醫療設備發展非常快。第二個發展的方向就是組織工程,比如說幹細胞,幹細胞就是組織工程的一個分支,還有退化的組織,在這方面進展比較慢,儘管這邊噱頭比較多,但是現在這方面的研究也是有的,比如說肥胖症,有可能人沒有辦法產生自己的胰島素了,沒有辦法進行新陳代謝了,你就可以把病人的細胞進行重新的編輯,讓他產生具備胰島素的能力再放到病人體內,或者在病人身體中加入人造的生物細胞。它就可以使病人具有產生胰島素的能力。

  還有很多孕婦在生產的時候收集臍帶血,有很多公司說這是最好的銀行,是對於未來最好的投資,就是臍帶血。還有一些幹細胞方面的研究,前面講的兩個方面,一個是工程學,一個是組織學,一類是醫療器械,一類是組織工程。

  第三個就是傳統的藥物開發,下面我主要想談一談藥物開發。

  首先,在上世紀初,這個最早開發出來的藥物,一個就是青霉素,一個就是阿司匹林,這些藥物的開發是偶然發現,青霉素對世界產生了革命性的作用。之前人們都不知道有這樣的抗生素存在,Alexander Fleming發現的,他在這樣的一個培養敏中細菌卻被氨苄西林這樣的物質殺死了,他之前對於這個是完全沒有了解的,完全是因為碰巧偶然發現,開發出來了青霉素這樣的藥物,他發現青霉素產生的真菌能夠對細菌有抑制作用,這是一種分抗機制,隨著這種青霉素不斷的發展,它就可以遏制病毒的發展,後來他加入了另外一個機構,贏得了諾貝爾獎,對於真菌進行提純,從此就開發出來了青霉素這種藥物。最早藥物都是靠偶然的發現,我們不能再靠這種辦法了,我們需要有組織、有系統的開發藥物,就是過去幾十年我們採用的辦法,叫再篩選,50年代、60年代、70年代就是高通物篩選化合物庫,比如可以通過動物做實驗,可以從動物身上取出細胞做實炎,通過擊敗種不同的化合物進行實驗,你可能不理解藥理的機制,但是你可以通過幾百次的實驗不斷的試,就是通過試錯的方式,這裏面沒有其他的機制,就是試錯。這裏面可以看法出很多的機器、培養皿、孵化器,讓機器能夠對很多的樣品同時進行實驗、孵化,然後再從顯微鏡下進行觀察,通過人工智慧軟體進行分析,很多抗癌藥物是通過這種方式開發出來的,這是系統性的開發方法,但是仍然是大通量的篩選而已。

  通過這種方式開發出來的他汀,他汀可以預防心髒的疾病。

  (詳見PPT)這邊是心髒的動脈,如果堵塞的話,血液會受到阻斷,病人馬上就會有心臟病爆發。通過他汀就可以降低膽固醇,使得血管不至於被堵上,這是當時開發出來的重磅葯,是由日本一個科學家Akira Endo開發出來的,在他的實驗室對中國很多的真菌進行分析,開發出了他汀這種藥物,在70年代他汀就成為了一個重磅葯,現在每年的銷量達到幾百萬的用戶和病人使用,所以他汀對於整個世界產生的巨大的影響。我們能不能用篩選的方法治腦部疾病呢?發現不行,因為人和人有很大的差別,世界上沒有兩個人是完全一樣的,即使是孿生兄弟和姐妹也存在很大的差別,他們這個基因也是存在差別的。由於變異基因的遺傳,沒有任何兩個人是一模一樣的,所以疾病在不同兩個人身上也會有不同的反應,基因存在有多態性,有的人免疫系統更強,有的更多,有的是男性,有的是女性,有的高有的矮,有的人健康,有的人不健康,有人活在這個環境中,有的人活在那個環境中,所以每兩個人都不一樣。

  所以在2000年出現了下一代藥物開發的辦法,就是對人類基因組的測序,在90年代開始第一次基因組測序,花了幾十億美金,才可以對人類基因組進行第一次測序。最早的是在2000年4月份出版的,當時《紐約時報》頭版頭條報道了,還有很多其他媒體也都在報道。與此同時,到現在為止,基因測序已經發展的非常快了,現在只要幾個小時、三四千美元都可以進行測序,和過去相比成本下降了很多,而且有各種各樣的方法,動態測序法、固態測序法、電子測序法等等,可以用很小的辦公室裏面就可以測序,對於三四十億的鹼基對進行測序,背後需要有軟體解讀。就像我說的基因測序就像一般的檢查一樣,這個技術開發出來了,它可以對於很多的疾病帶來影響。過去我們可能覺得癌症就是一種疾病,比如乳腺癌就是乳腺癌,雖然都叫乳腺癌,但是背後的基因變異完全不同,導致乳腺癌的原因各不相同,我們發現乳腺癌的成因甚至超過20多種。今天我們對於乳腺癌仍然是傳統的辦法,通過化療、手續,現在有了基因測序法,我們可以找出患者究竟哪個基因出現了變異,專門設計一種分子蛋白質來直接的應對這種變異的分子,使得乳腺癌得到治愈。過去我們是粗的,用大炮打疾病,現在是比較細的手段。從現在開始,任何一個病人到急診室或者門診的時候,首先對基因進行測序,我們知道基因上面有RNA和蛋白質,所有的測序在我們眼前快速的發展,包括基因組學、包括基因學等等,我們其實對於包括轉路組學、代謝組學等等,通過現有的技術和設備,人類體內究竟什麼樣的基因導致他患了這種疾病。未來會怎樣呢?現在已經成為現實了,但是這個技術的發展還是需要很長的時間。因為很多變異的原因和過程我們不是完全的了解。

  隨著時間的進展,我們對這方面的研究越來越深入,我們除了對於疾病進行個性化的診斷之外,我們也要個性化的革命。個性化的革命是什麼呢?這場革命首先它速度不會很快,奧巴馬說這是精準醫療,這樣的革命除了是個性化之外,也是預測性的,因為通過基因測序可以知道,我可能體內產生哪一種基因的變異,可以進行及時的預防,有些可以治愈,有些不能治愈,但是醫生可以警告我讓我來預防。這就是未來醫學的幾個特點:個性性、預測性、預防性,還有就是參与性,我們管它叫做「四性」醫療。

  什麼叫做參与性呢?病人對於自己的DNA也有深入的了解,未來會遇到哪些阻礙和挑戰呢?有些挑戰是在技術方面,有些挑戰是在倫理道德方面,可能會比較複雜。有些疾病並不是那麼簡單,比如新陳代謝的疾病和精神病,有人說精神疾病並不嚴重,但是精神病對於家庭帶來的經濟和成本的負擔是最重的,比如說抑鬱症、輕度抑鬱症沒有辦法上班,你想如果有人患上抑鬱症對家庭帶來的影響多大。精神疾病可能是由於多個基因導致的,我們不知道是由於哪個基因導致的,需要對打響的病人進行策劃才行。還有代謝疾病,它也是由於多個基因的變異導致的,很難判斷是哪個基因,有可能是多個基因的變異導致的。這是第一個挑戰。

  而有些疾病,尤其是癌症,它可能對我們進行一些錯誤的判斷,我們會發現腫瘤變異了,很多腫瘤在基因上面不穩定,健康人的基因是穩定的,但是癌症病人的基因是不穩定的。它逐漸的會產生這種抗藥性,漸漸會形成第二起、第三起的變異。所以病人可能一開始第一次治療的時候會有所反應,但是第二次再進行治療的話,它的效果和藥效就不如第一次了,逐漸腫瘤就會變異。

  最後我想談一談第七個,就是在道德倫理上面的障礙。也就是所謂的隱私了。我們可以講安吉麗娜朱莉,她是美國一個著名的演員,那就是你對於自己在多大程度上想要了解,多大程度上不想了解自己呢?我們究竟有沒有這個選擇呢?比如說如果我下午去了急診室,我說我胸賬,醫生說Aaron Ciechanover你沒有心臟病,你可以回家了。但是通過對DNA的測序發現我體內有基因有可能會讓我患上阿爾茨海默病,確實有一些細胞、基因它的變異會導致病人阿爾茨海默病患病的機率更高,如果有這樣的疾病怎麼樣呢?我已經60歲了,是不是過了10年、15年就會得阿爾茨海默病嗎?我要不要告訴妻子?跟妻子交流比較容易,但是我要告訴我的老闆、孩子嗎?這不是很簡單的。現在也有一種基因,叫做基因編輯,現在基因編輯發展很快,有可能我們可以修復變異的基因,技術本身並不難,但是這裏面有巨大的倫理問題,哪些基因需要增加,哪些不增加,糾正你想改善人類,還是不想改善,我不想展開談。所以這裏面有很多倫理道德的問題和挑戰。

  最後來談一談安吉麗娜朱莉,他母親死於卵巢癌,一旦診斷無葯可治,他的姨是死於乳腺癌,這兩種癌症有可能因為一種基因所導致的。安吉麗娜朱莉覺得她的體內有可能有基因的變異,通過預防她做了測試,確實有這樣的基因,她決定做兩次手術,首先切除乳腺,再切除卵巢,這樣屬於把定時炸彈取出來了,對於全球女性是非常好的榜樣,但是她解決不了孩子的問題,她解決了自己的問題,她的保險公司鬆了一口氣。但是很多人的問題沒有解決,這個問題就說明了分子生物學和前面講的個性化的醫療所帶來的影響。一方面帶來好處,一方面帶來代價。

  還有一點我剛才沒有提到,就是價格,我講的是實實在在真金白銀的價格,未來個性化醫療的價格比現在會更高,因為很多疾病將被分解成小的個性化的疾病,這樣一來藥物開發的成本大幅上漲,很多公司現在面臨巨大的挑戰,但這就是科學前進的方向,最終的結果對人類當然是樂觀的,未來醫療將更加精準,更能夠治愈更多的疾病,更加有效,同時副作用更小。

  謝謝各位!

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