為何COVID疫苗很快面世,艾滋郤沒有?糖醫學專家解鎖生命密碼

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A pharmacist checking a customers blood sugar levels with an insulin pen. Source: Getty

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同樣是RNA病毒,為什麼學者們能很快研髮針對COVID-19的疫苗,而艾滋病疫苗郤遲遲沒有面世? 白血病之前是一種絕症,為什麼像現在可以被治愈了? 您知道嗎,這些重大醫學問題或進展,都與“糖醫學”這個概念息息相關。(點擊上圖收聽音頻)


一個由澳大利亞伊迪斯科文大學(Edith Cowan University)領導的跨國研究糰隊揭示了糖醫學領域的最新研究進展。

澳大利亞埃迪斯科文大學副校長、英國皇家內科醫生協會公共衛生學院院士(FFPH)王嵬教授領導的這項研究顯示,生命需要的不僅僅是核酸和蛋白質,糖分子可能是超越分子生物學中心法則(central dogma of molecular biology)的另一種生命密碼。

王嵬教授告訴SBS中文普通話節目,生命有四個重要的大分子:遺傳物質(DNA和RNA)、蛋白質、糖類和脂質。前二者更被公眾熟知,遺傳物質——核酸像縫紉機一樣,原封不動地把信息轉移到蛋白質併用蛋白質表現出來,就是人們所稱的翻譯和“轉錄”過程。
Professor Wei Wang
Professor Wei Wang Source: Centre for Precision Health, Edith Cowan University
“轉錄執行了我們生命的過程中最基本的定律,這就叫做中心法則。”他說。

王嵬教授介紹,中心法則是遺傳學的一個偉大法律,相關研究曾數次穫得諾貝爾獎。

“但是,在這個過程中,後兩種關鍵成分——糖和脂郤在生物學的中心法則中缺失了。”

“我們提出糖可以作為第三個生命密碼,這就是我們說的旁中心法則。”

醫學科學的新維度

作為一個新的學科,糖醫學的研究是為了更好地針對疾病作出診斷,併基於糖醫學的方式開髮潛在葯物、根據個體的“糖檔案”選擇處方和劑量,對患者進行葯物預防、榦預和治療。

王嵬教授表示,糖除了作為能量來源、細胞的重要組成成分之外,還有非常廣泛的生理學意義。因此,糖醫學在健康、亞健康和疾病診治領域髮揮關鍵作用。

“比如糖尿病,患者的胰島素不能充分利用這些生命分子,所以糖代謝異常。”
An illustrated summary of altered immunoglobulin G (IgG) glycosylation and its downstream effects. GlcNAc: N-acetylglucosamine; Gal: galactose; Fuc: core fucose; Man: mannose; Neu5Ac: N-acetylneuraminic acid (sialic acid); ADCC: antibody-dependent cellula
An illustrated summary of altered immunoglobulin G (IgG) glycosylation and its downstream effects. Source: Wei Wang
“為什麼遺傳基因這方面已經談了這麼多,為什麼我們目前還不能治愈糖尿病呢?”他說,“我們把基因、把常說的蛋白,從生命水平去榦預不就可以了嗎?現在,我們通過對於基因組和蛋白組的理解,人們束手無策。”

而旁中心法則和糖醫學可能為這一療法的治愈提供新曙光。

與此同時,糖醫學還可以應用到人們關注的其他方面。

為什麼在疫情中,科學家們很快就推出了針對COVID-19的疫苗;而艾滋作為一種古老的、影響人類健康的病毒,郤遲遲沒有治愈方法?

王嵬教授解釋稱,這就涉及到糖醫學的具體應用。
舉一個簡單的比喻,艾滋病毒的遺傳物質像穿了棉襖一樣,蓋著一層很厚的糖基;而現在的新冠病毒,就像穿了一件糖基的背心。
“病毒就是這樣,有些‘穿得厚’,有些‘穿得少’,”他說,“我們馬上就識彆COVID-19它‘穿得少’,所以我們馬上就有了疫苗的研髮,目前甚至到了葯物、單抗的研究。”

再例如白血病,研究人員可以“利用糖的生物工程對單抗的修飾,把針對白血病的單抗的效率提高十倍、百倍。”

因此,白血病再也不是人們印象中的“不治之症”了。

下一步研究方向

旁中心法則是研究糰隊提出的嶄新的理論,王嵬教授表示,這一假說已經有部分實驗依據作為支撐。

“比如在中心法則中,在反轉錄之外,之前從來沒有實驗證實過核酸能被糖修飾,因為糖是‘下遊’的。而現在,已經有試驗可以證實這一點,證實小的RNA(Small RNA)能被糖修飾,而且是在細胞膜表面。”

由於涉及多種酶,這個概念和過程可能看起來繁瑣而复雜。但是這是一個高度有序的過程,每種酶都由糖基因編碼。因此,糖基因的中斷或任何相關酶的缺乏,都可能導致先天性的糖基化障礙疾病。
Glycomedicine: glycans and their potential roles in precision medicine.
Glycomedicine: glycans and their potential roles in precision medicine. Source: Wei Wang
除此之外,旁中心法則還關注環境、行為及其對糖基因的互相影響和作用。

“我們體內的糖是一個動態的生化指標,反應了生命活動的真正狀態,也回答了糖為什麼這麼重要這個問題。”

“現在有的只是這些實驗,大家們有一個理論框架把它們聚合在一起。我們提出這個法則,糖只是一個重要的方面之一。”他說,“現在我們現在要進一步驗證這一理論框架,就像有了骨頭,我們要把肉填上去。”

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为何COVID疫苗很快面世,艾滋却没有?糖医学专家解锁生命密码

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14/07/202207:43

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