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揭秘"人类肝脏蛋白质组计划":挥向肝病利剑
2007年4月4日 11:00
来源:中国新闻网 作者:吴华国 选稿:邰海巍

  首次由我国科学家领导的国际重大科研合作项目——人类肝脏蛋白质组计划,被宣告取得阶段性新进展。3年来围绕人类肝脏蛋白质组的表达谱、修饰谱及其相互作用的连锁图等九大科研任务,我国科学家已经成功测定出6788个高可信度的中国成人肝脏蛋白质,系统构建了国际上第一张人类器官蛋白质组“蓝图”;发现了包含1000余个“蛋白质-蛋白质”相互作用的网络图;建立了2000余株蛋白质抗体。

  挥向肝病的科技利剑

  肝病是一种几乎肆虐了大半个地球的人类公敌。我国和大多数亚洲国家一样是个肝脏病多发国,有超过1亿人患肝病。目前,全球仍以每年新增肝炎病患者约5000万人的速度递增。其中我国一年约有2000万人新感染上各类肝病,全国一年所花费的防治经费高达1千亿元以上。

  领导“人类肝脏蛋白质组计划(HLPP)”的中国科学家日前宣布,他们有望用一种与电脑连接
的生物芯片,通过验血的方式,准确地找出各类肝炎及肝癌的致病原因,既减轻了病人的诊断痛苦,又能做到对症下药。

  北京蛋白质组研究中心副研究员徐天昊解释说,这种“蛋白/抗体”芯片形似验血过程中使用的载玻片,由硅胶材料制成,表面粘附了成百上千个蛋白质抗体。这些抗体可以作为反应试剂,准确指示出发生病变的肝脏蛋白质组变化情况。徐天昊解释说,通过测试血样,医生可准确地找出肝脏致病的原因。这一突破为未来提高肝病诊断、治疗的精确度和实现“一人一方”提供了可能。

  全球化的科研合作计划

  “人类肝脏蛋白质组计划(HLPP)”的全部价值和意义远不止以上这些。领导这一合作项目的中国科学家、年仅45岁的贺福初院士说。

  人和老鼠的基因组99%以上都相同,但一个是人,另一个竟然会是鼠,其中的奥秘何在?贺院士说,国际科技界广泛合作、历时13年完成的“人类基因组计划”,揭开了生命科学的许多奥秘,但也给人类自身留下了一本有待解读的“天书”。如何读懂这部“天书”中的遗传信息密码,进而真正揭示人类各种生命现象的本质和规律,就成为“后基因时代”生命科学领域最迫切的战略任务。

  科学家指出,基因与蛋白质的关系,就好比设计图纸与建筑材料的关系一样。就一个人而言,构成人体的各种器官其基因组都是一样的,但不同器官有着不同的功能和形态,而这些不同功能和形态的物质基础恰恰是不同的蛋白质组,因此蛋白质组又可称为生命的“万花筒”。

  生命科学界在经历了“蛋白质-基因-蛋白质”的否定之否定认识过程之后,今天更加清楚地意识到,作为基因编码产物的蛋白质组才是最终读懂基因组奥秘,破解“人鼠之谜”的金钥匙。因此可以说,“人类蛋白质组计划”是直接破解人类生老病死的科学命题,是对“人类基因组计划”成果的必要延伸和发展。

  2002年,北京蛋白质组研究中心主任贺福初院士领衔的中国科学家团队率先提出了“人类肝脏蛋白质组计划(HLPP)”,并得到了国际同行的广泛响应。目前参与这项计划的国家有中国、美国、加拿大、法国等18个国家和地区的100多个实验室的数千名科技工作者。

  贺院士说,“人类蛋白质组计划”是继人类历史上三大有影响的“计划”——“曼哈顿原子弹计划”、“阿波罗登月计划”和“人类基因组计划”之后,全球共同实施的又一重大科研计划。“人类肝脏蛋白质组计划”正是作为“人类蛋白质组计划”的首批计划之一被优先启动的。

  期待突破

  在这次国际重大科研合作中,我国作为发展中国家,将承担其中30%的工作量。而此前,中国曾参与过由美国领导的“人类基因组计划”,仅承担过其中1%的工作任务。

  为推动这项造福全人类的科研计划尽快付诸实施,我国早在1998年就将蛋白质组学技术体系的建立,列为国家自然科学基金委员会重大项目予以资金上的重点支持。2001年-2003年,蛋白质组学研究又先后列入中国“863”计划和“973”计划,获得国家重大科技攻关专项资金扶持。与此同时北京市、上海市政府也将此项研究分别纳入本市重大科研项目给予必要的资金援助。这才使“人类肝脏蛋白质组计划”得以于2004年在北京顺利启动。

  然而,数亿元的政府投入对于一个预计将历时10年之久,耗资10亿美元以上的庞大科研计划来说,仍是杯水车薪。要使“计划”不至于搁浅,还必须另辟新的资金渠道。从医药学角度看,“人类肝脏蛋白质组计划”的研究中间和最终可能诞生的新技术,将使药靶的发现从随机、个别、不可预测的方式,转变为目标明确、可控和成批量的发掘方式,从而使新药研发效率大大提高。抓住此项研究的这一显著特点,中国科学家们及时向海内外著名企业抛出“科技绣球”,试图闯出一条国际重大基础研究课题市场化运作的新途径。

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