1999年9月，美国少年杰西·基辛格短短18年的生命落下了帷幕。他是世界上第一位因为基因治疗失败而死亡的患者。
基辛格患有鸟氨酸氨甲酰基转移酶（OTC）缺乏症，这是一种先天性的疾病。在日本也被列为疑难病症，每1.4万人中有1人患病。
鸟氨酸氨甲酰基转移酶是一种在肝脏中将有毒的氨代谢为无毒的尿素的酶。鸟氨酸氨甲酰基转移酶缺乏症的患者用于合成鸟氨酸氨甲酰基转移酶的基因产生了异常，体内不存在这种酶。因此，他们体内的氨浓度很高，重症情况下甚至会对大脑产生危害。
这种病目前还没有能够根治的疗法，只能够将饮食中的蛋白质控制在极低的水平，并通过用药开展对症治疗。饮食控制非常严格，让人很受拘束。一顿饭最多只能吃半个热狗，这对还是青少年的基辛格来说相当痛苦。
同时，他每天还得吃32颗药。但他当时并不处于命悬一线的状态。更准确地说，基辛格是作为临床试验的志愿者接受基因治疗的。他自己应该也觉得如果能够治愈是很幸运的吧。
在基辛格之前，已经有17人参加了同一个临床试验。当然，基辛格明白试验是具有危险性的。但他曾经对朋友说过，自己做好最坏的打算也要参加临床试验，是为了能够帮助和自己患有同样疾病的新生儿们。
给大家讲一讲更久远的故事吧。
基因治疗的设想，最初起源于20世纪70年代。那是一个分子生物学得到发展、基因重组技术得以确立、基因工程不断推进的时代。但实际上，从操作微生物的层面来到实验动物的层面，有着相当大的差异，更不用说将这些技术应用于人类的医疗。想要打消安全方面的疑虑，需要相当庞大的研究量，这一点应该不难想象。
在这种情况下，美国成功实现了对先天性免疫缺陷病之一——腺苷脱氨酶（ADA）缺乏症的基因治疗。这是1990年9月的事情。
腺苷脱氨酶是分解核碱基之一腺苷的酶。腺苷是合成生物体内化学反应中所需的高能化合物腺苷三磷酸[1]（ATP）的材料，但当其超过必要浓度时，对细胞就会有毒性。尤其是未成熟的淋巴细胞很容易受到影响，腺苷脱氨酶缺乏症患者的淋巴细胞数量很少，会产生免疫缺陷。
准确地说，针对腺苷脱氨酶缺乏症的基因治疗的效果虽不完美，但的确是世界上第一个成功的基因治疗案例。接受治疗的阿善蒂·德席尔瓦当时只有4岁，在她之后4个月接受治疗的辛迪·基西克[2]当时10岁。治疗并未彻底治愈疾病，她们在接受基因治疗依旧要坚持酶替代疗法。
但她们在治疗后能够走出无菌室，和家人们一起生活，能够上学交朋友，治疗效果还是值得肯定的。在2013年，她们还被邀请参加美国免疫缺陷病基金的年会，向大家展示了自己充满活力的身影。日本也于1995年成功实现了同样的治疗。
基本的基因治疗的设想，是导入外源基因来合成必需的蛋白质，以此取代无法正常合成蛋白质（大多数是酶）的突变基因。因为与多个基因相关的疾病的发病机制很复杂，目前大多数基因治疗，都是以明确病因为单一基因的疾病为治疗对象的。
上文提及的腺苷脱氨酶缺乏症以及鸟氨酸氨甲酰基转移酶缺乏症都是因为某一种酶失活而发病的。因此，在理论上，只要能够合成正常的、具有活性的酶的基因得到表达，病情就能够改善。而为此将所需基因转移至细胞内的物质被称作载体。
基因治疗中的载体多为经过灭活的病毒。病毒性疾病，是病毒通过自身所携带的染色体在宿主细胞内繁殖并破坏宿主细胞的疾病。通过重组DNA技术，可以从病毒的染色体中删除与病毒的自我增殖相关的基因，并插入基因治疗所需的基因。
如此一来，所需的基因借助病毒的感染力被转移至宿主细胞内，让受体能够合成正常的酶。
那么，为什么阿善蒂的治疗成功了，基辛格却失败了呢？原因并不在于基因治疗的原理，而是因为不成熟的治疗方法和病理（疾病的性质）。腺苷脱氨酶缺乏症的治疗对象是造血细胞（淋巴细胞被分类为白细胞），将载体放入由自身骨髓分离至体外的造血细胞中，采用和骨髓移植相同的方法植入体内。
◆基因治疗＝基因转移
因为基因不工作而引发的疾病，需要从外部导入正常的基因。将所需的基因插入已经去除含毒基因的病毒中，并使患者感染，就能够合成正常的蛋白质。
只要腺苷脱氨酶的活性有些微的提高，腺苷脱氨酶缺乏症就算是恢复了大半。
虽然实际上还需要通过酶替代疗法来加以补充，但患者也不需要继续在无菌室中生活。
鸟氨酸氨甲酰基转移酶缺乏症的治疗对象则是肝细胞，在治疗时是将载体直接注入肝脏的。但感染了载体（病毒）的肝细胞却因遭受到免疫系统的攻击而受损。
在基辛格之前参加治疗的17个人身上都发生了相同的事情，不过基辛格的免疫反应太强了（有分析称载体的数量对他而言太多了，也有批判声音指出这个试验太过于勉强）。
破损的肝细胞流出了大量蛋白质并进入血液中。而鸟氨酸氨甲酰基转移酶缺乏症正是无法代谢蛋白质的疾病。基辛格可能是因为血液中的氨浓度急剧上升，最终因此死亡。我说基辛格死亡的原因并不在于基因治疗的原理也是因为这一点。(www.xing528.com)
然而在此之后，针对其他疾病开展的基因治疗中也出现了多起患者死亡的例子。这些案例的原因有的是导入基因的染色体位置不好，有的是外源基因插入了正常的基因序列，导致了细胞癌化。
这些就与基因治疗的原理相关了。外源基因的转移基本上是依靠概率的。插入染色体的位置也是随机的。最近随着“基因组编辑”这一技术的发明，插入位置比以前更加可控，但基本而言基因治疗技术无法把基因插入所选择的染色体部位。
也就是说，想要提高基因治疗的安全性，需要改良载体，更加安全的载体最近已经被开发出来了。通过使用我们在日常生活中多次感染过的病毒，来消除病毒感染可能带来的消极影响。当然，在此之前，必须进行多次试验来确保安全。
近来最受人关注的基因治疗的目标就是癌症。针对癌症的基因治疗主要分为两大类：一种是将癌基因正常化；另一种是诱导癌细胞的基因表达，使其进行细胞凋亡。
癌基因的名字很容易让人误解，它平时其实是能够抑制癌化的基因。而在因为某种原因突变之后，在细胞癌化时，其功能或是低下，或是过度增强。因此，人们才希望能够让这类癌基因恢复正常。近期最受关注的就是microRNA（miRNA）。有研究证明miRNA功能的异常可能引发某些癌症，因此让miRNA恢复正常正是研究的目标之一。
通常情况下，出了问题的细胞会自己停止运转并分解，这种现象被称作“细胞凋亡”。这种被设定好的细胞死亡，也被形容为“细胞自杀”，在形成身体各个部位时也是一种必需的细胞功能。在细胞老化、受损、无法恢复时，就会开始细胞凋亡；而当细胞凋亡出错时，就会发生癌化。
这就是研究的第二个目标，导入基因，让癌化的细胞发生细胞凋亡。目前，人们正在开展许多临床试验。在部分白血病的治疗当中也显示出了疗效。
除了癌症之外，人们也对部分已查明致病基因的视网膜色素变性开展临床试验。看到“视网膜色素变性”这个词，有些读者可能会回想起日本开展的iPS细胞临床应用的新闻。当时日本使用了iPS细胞制作的器官进行移植，这在世界上还属首次。当然，到目前为止还没有出现任何问题。
再生医学严格意义上来讲并不属于基因治疗，但它作为基因工程中未来可期的一种医疗方式受到人们的关注。在本节中，我也将对再生医学做简要介绍。
再生医学的目标之一，就是开发出器官制造技术。简单来说，就是人工制造出移植给患者们的器官。当然，机械人工器官的开发目前正在不断推进，但在本节中，我将只介绍真正的（从培养细胞开始做起的）人工器官。
iPS细胞在再生医学中受到关注的原因之一，就是能够使用与患者基因组相同的细胞来制造出移植器官，这在理论上和自体移植一样。这也就是所谓的克隆，可以避免器官移植带来的排斥反应。这样一来，患者就不必终生服用免疫抑制药物，QOL（quality of life：生活质量）也能提高。而iPS细胞诚如其名，拥有“多能性”，最大的魅力之一就是能够诱导出产生器官的细胞。
然而在眼下，iPS细胞的分化还停留在细胞层面上，还不能够随心所欲地生成器官。现在看来，皮肤这样的薄片状的器官比较容易制造。前文提及的视网膜色素变性也是一样，视网膜是平的层状组织，相比而言制造起来更加容易。而真正的器官是由多种多样的细胞维持的有序的立体结构，其中还分布着血管网和分泌管。
全世界的科学家们都在不断探索，希望能够自由地控制细胞组成器官结构。其中还有一些3D打印机和细胞培养相结合的研究。
当前，我们还无法在人体外制造器官。然而不可思议的是，如果将用来形成器官的细胞团块移植进人体，细胞团块居然能够成长为器官。由此，人们产生了一个想法，那就是建造一个“器官农场”，让动物代替人类来制造器官。
当然了，器官农场还远远无法进入试用阶段，目前研究人员们还在持续开展研究。人们想到的用于生产器官的动物是猪。因为猪的内脏无论是在生理学的功能上，还是在解剖学角度的大小上，都和人体很类似。
如果让普通的猪来生产人类器官，或是把猪的器官移植到人身上，都会产生强烈的排斥反应。所以，人们正在开展实验，制造一种拥有使用人类细胞生成的器官的奇美拉猪。所谓奇美拉，就是拥有不同遗传信息（基因组）的细胞同时存在于体内的个体。具体而言，就是培育一个有免疫缺陷且摘除了合成目标器官基因的猪胚胎。在胚胎产生时，就在其中混入人类的细胞。这样一来，诞生的猪体内就会产生人类的器官，来填补被摘除器官的空缺。
相同的实验在小鼠身上已经成功了，随着研究的进一步深入，在猪身上很可能也会取得成功。目前人们正在进行免疫缺陷猪的培育工作。
最后，我还想讲一下社会上存在的一些关于基因治疗的问题。有些私营医生对新型的治疗方法大加宣传，让人误以为那些疗法十分有效。当然，这些治疗方案都是自费的，其中有很多治疗方案的价格还十分高昂。
看到这里的读者朋友们应该都明白，在目前这个阶段，我们所说的“基因治疗”也好，“再生医学”也好，还仅限于实验阶段，效果和安全性有保障的不过是其中极少的一部分。
而且，在宣传中暗示新型疗法对所有人都有效，也存在着很大的问题，也确实出现了因为治疗无效而遭到患者起诉的案例。当然了，我并不是在批判所有的自费治疗，这点还请大家不要误会。
这是性命攸关的大事。我衷心地希望各位患者和家属们能够做出冷静、科学的判断。
[1] 学名为“腺嘌呤核苷三磷酸”。
[2] 此处是基于日语发音音译，疑为辛西娅·卡特歇尔（Cynthia Cutshall），与阿善蒂同期接受基因治疗的女孩。
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