有的時(shí)候，大學(xué)課程并不是總能滿足所有的學(xué)生,。1980年,，比利時(shí)布魯塞爾自由大學(xué)的免疫學(xué)家萊曼德·哈馬斯就遇到了兩個(gè)大膽的學(xué)生抱怨他們的實(shí)驗(yàn)課沒(méi)意思，因?yàn)榻Y(jié)果都是預(yù)先知道的,，是不是可以給他們找些新穎的題目去研究,？
哈馬斯想起來(lái)他冰箱里還有半升駱駝血，雖然這是特別用來(lái)研究昏睡病的,，但他覺(jué)得可以省出一點(diǎn)給大學(xué)生,。他對(duì)學(xué)生說(shuō)：“為什么我們不看看能否提純駱駝的抗體呢？”
結(jié)果讓所有人都很迷惑,。從血液中提取的抗體形式表明,，它不屬于所有脊椎動(dòng)物的標(biāo)準(zhǔn)類型，駱駝產(chǎn)生的是一種完全新型的,、更簡(jiǎn)單的變種抗體,。
就這樣，駱駝抗體就從一個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)迅速演變?yōu)楣R斯和同事研究的主要項(xiàng)目,。最初,，他們假設(shè)那些小的蛋白質(zhì)只是常規(guī)抗體的碎片。但是，從肯尼亞空運(yùn)過(guò)來(lái)的新鮮駱駝血也含有相同的新型抗體,。哈馬斯說(shuō)：“這太奇怪了,，所以我們花了兩年時(shí)間來(lái)核查我們有沒(méi)有搞錯(cuò)。”
經(jīng)過(guò)繼續(xù)研究,，該小組證實(shí),，這種新型抗體不僅存在于單峰駝，也存在于其他駱駝科動(dòng)物——雙峰駝,、美洲駝、羊駝,、駱馬和小羊駝,。該小組成員，現(xiàn)在佛蘭芒生物技術(shù)研究所工作的塞戈·摩德曼斯說(shuō):駱駝科動(dòng)物為什么進(jìn)化出這樣奇特的抗體還是一個(gè)謎,。
奇妙的新型抗體
正常的抗體有著巨大的醫(yī)療潛力,，但它們龐大的蛋白質(zhì)體積卻是個(gè)問(wèn)題，這就是一些研究小組紛紛研制小型抗體版本的原因,。駱駝抗體如此特別并不光是因?yàn)樗鼈兊膫€(gè)頭小,，更是因?yàn)樗鼈兊年P(guān)鍵成分——那些和其他抗原蛋白質(zhì)結(jié)合在一起的可變部分——僅靠自己就結(jié)合得很好。這就意味著可以生產(chǎn)出甚至更小的蛋白質(zhì),，配上摩德曼斯的納米抗體,，就可以做正常抗體可做的任何事情,。這種抗體的體積只是一般抗體的1/10,。
現(xiàn)在，那個(gè)學(xué)生項(xiàng)目已經(jīng)過(guò)去20多年,，而以納米抗體為基礎(chǔ)的第一個(gè)治療實(shí)驗(yàn)結(jié)果就要揭曉,。納米抗體不僅小巧，而且可以達(dá)到常規(guī)抗體所不能抵達(dá)的機(jī)體部位和分子位置,，也可以附著在毒素或其他分子上,。不僅如此，這種新型抗體還比正?？贵w耐性好,，比如，它可以用來(lái)治療腸胃疾病,，被我們吞食卻不會(huì)被消化,。
在上世紀(jì)70年代中期，當(dāng)科學(xué)家最早研究出如何生產(chǎn)定制的抗體時(shí),，人們異常興奮,。因?yàn)橛眠@種辦法治病似乎具有無(wú)限潛力，從傳染病到癌癥幾乎無(wú)所不能,。常規(guī)藥物可能具有各種難以預(yù)料的副作用,，用抗體治病則不用過(guò)分擔(dān)心毒性問(wèn)題,，因?yàn)樗俏覀兩眢w已經(jīng)產(chǎn)生的物質(zhì)。但是常規(guī)抗體的體積是個(gè)問(wèn)題,，如果體積太大,，就不能從胃腸吸收進(jìn)入血液，所以不能直接吞食,，只得靠注射進(jìn)入體內(nèi),。幾十年過(guò)去了，人工抗體已經(jīng)開(kāi)始走向應(yīng)用,，不過(guò),，真正上市的抗體也只有20種左右，另有上百種還在實(shí)驗(yàn)階段,。
而駱駝科抗體卻如此特別,，由于它出奇的小，利用它制造納米抗體相當(dāng)容易,。
雖然已經(jīng)和人類抗體的可變區(qū)域非常相似,，但納米抗體進(jìn)入人的血流還需要一些改變，以保證它們不被作為外來(lái)物質(zhì)引起免疫反應(yīng),。
駱駝和其家族并不是惟一具有奇特新型抗體的脊椎動(dòng)物,。1995年，人們發(fā)現(xiàn),，護(hù)士鯊也有與駱駝?lì)愃频耐蛔兗?xì)小抗體,。
隨后的幾年，澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織(CSIRO)健康科學(xué)和營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)的微生物學(xué)家斯特瓦特·努塔決定調(diào)查這種現(xiàn)象的普遍性,。他的小組開(kāi)始采集斑須鯊的血樣,，這種扁平的，棲息在海底的鯊魚(yú)可以長(zhǎng)到3米長(zhǎng),，它們也有著和駱駝相似的特別抗體,。
經(jīng)過(guò)化驗(yàn)，研究人員發(fā)現(xiàn),，所有鯊魚(yú)都有這樣的抗體,，不過(guò)，他們還沒(méi)有機(jī)會(huì)檢查大白鯊,?；蚪M排序初步顯示，這種抗體也存在于放射線下,。
鯊魚(yú)進(jìn)化出這種不尋常的抗體是在它們從其他脊椎動(dòng)物中分化出來(lái)后不久,，也就是大約4億年前。鯊魚(yú)和駱駝抗體的相似性幾乎可以肯定是趨同進(jìn)化的例子，即自然選擇在獨(dú)立情景下達(dá)到相同解決辦法的情況,，或者說(shuō)是指親緣關(guān)系很遠(yuǎn)的生物由于生活環(huán)境,、生活方式相似而在長(zhǎng)期適應(yīng)過(guò)程中形成的體形或器官等相似的現(xiàn)象。
新抗體的威力
納米抗體比正?？贵w用途廣,，其耐性和穩(wěn)定性也非常好。在惡劣條件下,，正?？贵w會(huì)失效或分解，而納米抗體仍然可以使用,。納米抗體比常規(guī)抗體更容易儲(chǔ)藏和運(yùn)輸,，有些納米抗體可以通過(guò)消化道繼續(xù)存活。人們期望,，未來(lái)的納米抗體藥丸可以治療胃腸紊亂性疾病，比如腸炎和結(jié)腸癌,。
還有,，輪狀病毒引起的腹瀉是發(fā)展中國(guó)家兒童的主要死亡性疾病。因?yàn)槟壳斑@種病除了補(bǔ)水,，沒(méi)有什么特別的治療方法,。納米抗體能與輪狀病毒結(jié)合，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示它可以降低老鼠死亡率,。兒童可以服用混入納米抗體的活細(xì)菌制劑來(lái)治病,，治療成本低廉。
不僅如此,，納米抗體為我們打開(kāi)了大型抗體無(wú)法到達(dá)的很多靶目標(biāo),。由于個(gè)頭小，它們能蒙混進(jìn)入酶的活性部位,，進(jìn)入細(xì)菌或病毒表面受體的裂縫中,，再或進(jìn)入致密腫瘤的中心。它們甚至可以有效地穿過(guò)血腦屏障,，這樣的特性使得納米抗體有望成為治療老年癡呆癥的新藥,。
納米抗體還可以用于癌癥治療，與那些損害細(xì)胞的“效應(yīng)分子”比如毒素,、酶,、病毒和放射形物質(zhì)相結(jié)合。2004年,，摩德曼斯小組研制出一種能和很多腫瘤細(xì)胞表面結(jié)合的納米抗體,，他們還用轉(zhuǎn)基因細(xì)菌生產(chǎn)出可以和內(nèi)酰胺酶結(jié)合的納米抗體，能將無(wú)害的前體藥物轉(zhuǎn)變成為癌細(xì)胞的有力殺手。
人們認(rèn)為,，納米抗體的成分能把酶運(yùn)送到癌細(xì)胞的表面,，摩德曼斯已經(jīng)證實(shí)納米抗體在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中相當(dāng)有效。目前,，2002年由布魯塞爾自由大學(xué)成立的公司已經(jīng)研制出了用作衛(wèi)生保健的Ablynx納米抗體,，現(xiàn)在，該公司正集中研究其他項(xiàng)目,，其中最先進(jìn)的是一種抗血栓的藥物ALX-oo81,。
目前，市場(chǎng)上已經(jīng)有一些設(shè)計(jì)用在病人有心臟病和中風(fēng)危險(xiǎn)時(shí)使用的降血栓藥物,，但這些藥有導(dǎo)致出血的副作用,。ALX-oo81，是由兩個(gè)納米抗體連接而成的,，可以結(jié)合一種在血液快速流動(dòng)的時(shí)候會(huì)形成血栓的成分,，叫做血友病因子的蛋白質(zhì)。有了這種納米抗體,，人們就不必?fù)?dān)心危險(xiǎn)的血栓了,。
今年3月，ALX-oo81開(kāi)始進(jìn)行第一次臨床實(shí)驗(yàn),，由健康的志愿者所做出的早期結(jié)果表明,，該藥物產(chǎn)生了預(yù)期的效果，沒(méi)有引起明顯的副作用,。全部的實(shí)驗(yàn)結(jié)果要等今年年底的時(shí)候才能發(fā)表,。
Ablynx正在被用來(lái)研制其他以納米抗體為基礎(chǔ)的藥物，包括一種治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和一種以老年癡呆癥大腦為目標(biāo)的藥物,。
納米抗體的用途還遠(yuǎn)不止這些,。
納米抗體比常規(guī)抗體要簡(jiǎn)單得多，它們也可以用在植物上,。納米抗體所瞄準(zhǔn)的特異性酶已被證實(shí)可以改變土豆的代謝旁路,。這種方法可能也可以讓農(nóng)作物對(duì)特別的害蟲(chóng)產(chǎn)生免疫力，或者制造出可以抗胃腸感染的食用蔬菜,。
