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一窺醫學的未來發展:治療 HIV 與癌症就在眼前?──《知識大圖解》

人類將如何戰勝各式致命疾病?

過去幾十年來,從能抵抗細菌感染的抗生素,到不須動刀就能檢查患者體內的影像技術,醫學已為不少棘手病症提供了出色的解決之道。雖然我們難以預測接下來的醫學發展,但科學近來已為醫療的未來開啟了不少振奮人心的可能性。

醫學已不再侷限於生物學和藥物學;電腦學、工程學、奈米科技、量子物理學和其他眾多學科都已囊括其中,為存在已久的問題提供嶄新的解決方案。

在未來的醫院中,外科醫師可藉由擴增實境來觀察患者體內的狀況;隱形眼鏡能測量血糖值以監控糖尿病;義肢更能直接連上神經系統,讓患者單靠意念便可行動和感覺。此外,3D 列印機還能依照需求,打造出客製化的醫療工具,甚至是功能健全的替代器官。

我們正在研究如何重整免疫系統,好抵禦致命疾病;也已開始研發新技術,以求未來能隨時微調並改變人類的基因。科學界已能取用來自全球病患且迅速擴增的龐大數據;隨著我們對疾病的生物化學越來越瞭解,精準治療疾病的新療法或許不久後就能問世。

終有一天,穿戴式科技和居家檢驗套組將能監測疾病的早期徵兆;醫療院所則能針對患者獨特的基因和生化特徵提供客製化的療程,並將副作用降到最低、痊癒的機會升至最大。

 

終結人類免疫缺乏症候群 HIV?

人類免疫缺乏病毒(HIV)會劫持免疫系統;HIV 在侵入該系統後,會將自身的遺傳密碼插入某細胞的基因體中,將該細胞變成一座病毒製造工廠,並喪失原有的正常功能;隨著越來越多的細胞淪陷,免疫系統的機能也會大幅降低,導致後天免疫缺乏症候群(AIDS,俗稱愛滋病)的產生。

現已能透過雞尾酒療法來阻止 HIV 的複製,通常可使血液中的病毒含量低到不具有傳染力。此外,目前也有新型藥物能防止母嬰傳染。儘管如此,並非所有人都有機會接受治療。

在未來,HIV 醫療的關鍵是能教導免疫系統以抗體包覆病毒,並將之中和的疫苗。理論上,這種疫苗不僅能預防感染,對於免疫系統中仍有一些 HIV 的人來說,還能防止疾病復發。

這將是偌大的挑戰,畢竟 HIV 能透過變形來躲避偵測,免疫系統對這種病毒通常也沒有反應。然而,科學家能不斷地試驗各種新疫苗;隨著我們對 HIV 的認識更加深入,免疫系統的功能也因此益發強大,人類離成功對抗 HIV 的那天也就越來越近了。

圖/《知識大圖解》提供

HIV 能將自身的基因體嵌入特定免疫細胞(CD4)的基因體中,讓兩者永久結合。抗反轉錄病毒療法能阻止病毒繼續複製,但無法將之徹底清除,除非免疫細胞也一起被殺死。殺光患者體內免疫細胞的案例過去僅有一起:2007 年,有「柏林病患」之稱的布朗罹癌,且須接受骨髓移植;其體內帶有 HIV 的免疫細胞全被消滅,改由捐贈者的細胞替代。該捐贈者的細胞有基因突變(難以感染 HIV),布朗因此得以痊癒。不過,骨髓移植的風險很高,捐贈者也不多,並非治癒 HIV 的可行方法。

癌症可被治癒嗎?

圖/《知識大圖解》提供

癌症是種古老的疾病,在埃及木乃伊(甚至是恐龍化石)上都曾發現腫瘤。當掌管生長和修復的基因出錯時,就會引起癌症;癌細胞會不斷複製,新生的腫瘤細胞進而剝離,在體內各處游移,並不斷增生。

若及早發現癌症,便可將之治癒,只要移除腫瘤,癌症也會隨之消失。然而,癌症一旦轉移,就較難治療,且擴散得越嚴重,存活率也就越低。因此,最好能在癌症發生之前就加以預防。疫苗也許能用來訓練免疫系統辨識癌細胞;血液或呼氣試驗或許能檢測出最初期的癌症跡象。然而,年歲越長,罹癌率就越高;因此,隨著人類的壽命越來越長,癌症發生率也節節攀升。

針對確定罹癌的病患,目前已有數種療法正在研發。未來人們或許能重新訓練並強化免疫系統,也可能接受專門用於感染並消滅腫瘤的基因工程病毒療法,甚至可能調整腫瘤細胞內的基因開關,以終止腫瘤的成長。

 

 

本文為節錄版,完整報導請見 《How It Works 知識大圖解》 2017 年 12 月號第 39 期

 

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