首次由我國科學家領導的國際重大科研合作項目——人類肝臟蛋白質組計劃,,被宣告取得階段性新進展。3年來圍繞人類肝臟蛋白質組的表達譜,、修飾譜及其相互作用的連鎖圖等九大科研任務,,我國科學家已經(jīng)成功測定出6788個高可信度的中國成人肝臟蛋白質,系統(tǒng)構建了國際上第一張人類器官蛋白質組“藍圖”,;發(fā)現(xiàn)了包含1000余個“蛋白質-蛋白質”相互作用的網(wǎng)絡圖,;建立了2000余株蛋白質抗體。
揮向肝病的科技利劍
肝病是一種幾乎肆虐了大半個地球的人類公敵,。我國和大多數(shù)亞洲國家一樣是個肝臟病多發(fā)國,,有超過1億人患肝病。目前,,全球仍以每年新增肝炎病患者約5000萬人的速度遞增,。其中我國一年約有2000萬人新感染上各類肝病,全國一年所花費的防治經(jīng)費高達1千億元以上,。
領導“人類肝臟蛋白質組計劃(HLPP)”的中國科學家日前宣布,,他們有望用一種與電腦連接的生物芯片,通過驗血的方式,,準確地找出各類肝炎及肝癌的致病原因,,既減輕了病人的診斷痛苦,又能做到對癥下藥,。
北京蛋白質組研究中心副研究員徐天昊解釋說,,這種“蛋白/抗體”芯片形似驗血過程中使用的載玻片,由硅膠材料制成,,表面粘附了成百上千個蛋白質抗體,。這些抗體可以作為反應試劑,準確指示出發(fā)生病變的肝臟蛋白質組變化情況,。
徐天昊解釋說,,通過測試血樣,醫(yī)生可準確地找出肝臟致病的原因,。這一突破為未來提高肝病診斷,、治療的精確度和實現(xiàn)“一人一方”提供了可能。
全球化的科研合作計劃
“人類肝臟蛋白質組計劃(HLPP)”的全部價值和意義遠不止以上這些,。領導這一合作項目的中國科學家,、年僅45歲的賀福初院士說,。
人和老鼠的基因組99%以上都相同,但一個是人,,另一個竟然會是鼠,,其中的奧秘何在?賀院士說,,國際科技界廣泛合作,、歷時13年完成的“人類基因組計劃”,揭開了生命科學的許多奧秘,,但也給人類自身留下了一本有待解讀的“天書”,。如何讀懂這部“天書”中的遺傳信息密碼,進而真正揭示人類各種生命現(xiàn)象的本質和規(guī)律,,就成為“后基因時代”生命科學領域最迫切的戰(zhàn)略任務,。
科學家指出,基因與蛋白質的關系,,就好比設計圖紙與建筑材料的關系一樣,。就一個人而言,構成人體的各種器官其基因組都是一樣的,,但不同器官有著不同的功能和形態(tài),,而這些不同功能和形態(tài)的物質基礎恰恰是不同的蛋白質組,因此蛋白質組又可稱為生命的“萬花筒”,。
生命科學界在經(jīng)歷了“蛋白質-基因-蛋白質”的否定之否定認識過程之后,,今天更加清楚地意識到,作為基因編碼產(chǎn)物的蛋白質組才是最終讀懂基因組奧秘,,破解“人鼠之謎”的金鑰匙,。因此可以說,“人類蛋白質組計劃”是直接破解人類生老病死的科學命題,,是對“人類基因組計劃”成果的必要延伸和發(fā)展,。
2002年,北京蛋白質組研究中心主任賀福初院士領銜的中國科學家團隊率先提出了“人類肝臟蛋白質組計劃(HLPP)”,,并得到了國際同行的廣泛響應,。目前參與這項計劃的國家有中國、美國,、加拿大,、法國等18個國家和地區(qū)的100多個實驗室的數(shù)千名科技工作者。
賀院士說,,“人類蛋白質組計劃”是繼人類歷史上三大有影響的“計劃”——“曼哈頓原子彈計劃”,、“阿波羅登月計劃”和“人類基因組計劃”之后,全球共同實施的又一重大科研計劃。“人類肝臟蛋白質組計劃”正是作為“人類蛋白質組計劃”的首批計劃之一被優(yōu)先啟動的,。
期待突破
在這次國際重大科研合作中,,我國作為發(fā)展中國家,將承擔其中30%的工作量,。而此前,,中國曾參與過由美國領導的“人類基因組計劃”,僅承擔過其中1%的工作任務,。
為推動這項造福全人類的科研計劃盡快付諸實施,,我國早在1998年就將蛋白質組學技術體系的建立,列為國家自然科學基金委員會重大項目予以資金上的重點支持,。2001年-2003年,,蛋白質組學研究又先后列入中國“863”計劃和“973”計劃,獲得國家重大科技攻關專項資金扶持,。與此同時北京市、上海市政府也將此項研究分別納入本市重大科研項目給予必要的資金援助,。這才使“人類肝臟蛋白質組計劃”得以于2004年在北京順利啟動,。
然而,數(shù)億元的政府投入對于一個預計將歷時10年之久,,耗資10億美元以上的龐大科研計劃來說,,仍是杯水車薪。要使“計劃”不至于擱淺,,還必須另辟新的資金渠道,。
從醫(yī)藥學角度看,“人類肝臟蛋白質組計劃”的研究中間和最終可能誕生的新技術,,將使藥靶的發(fā)現(xiàn)從隨機,、個別、不可預測的方式,,轉變?yōu)槟繕嗣鞔_,、可控和成批量的發(fā)掘方式,從而使新藥研發(fā)效率大大提高,。抓住此項研究的這一顯著特點,,中國科學家們及時向海內外著名企業(yè)拋出“科技繡球”,試圖闖出一條國際重大基礎研究課題市場化運作的新途徑,。