基因治疗的概念
原位基因治疗名词解释
原位基因治疗名词解释
原位基因治疗是一种基因治疗方法,旨在通过直接将治疗基因
传递到患者体内的受影响细胞中来治疗遗传性疾病和其他疾病。
这
种治疗方法与传统的基因治疗方法不同,传统方法通常涉及在体外
修饰细胞,然后将其重新植入患者体内。
而原位基因治疗则是在患
者体内直接传递治疗基因,使其在受影响的组织或细胞中发挥作用。
原位基因治疗的过程通常包括以下步骤,首先,治疗基因会被
载体(如病毒或质粒)传递到患者的细胞中。
然后,这些治疗基因
会在细胞内表达,并产生所需的蛋白质或调节信号通路,从而治疗
疾病。
这种方法的优势在于,它可以直接针对患者体内的受影响细
胞进行治疗,避免了涉及体外细胞操作的复杂性和风险。
原位基因治疗在遗传性疾病、癌症和其他疾病的治疗中显示出
潜在的益处。
然而,它也面临着一些挑战,如治疗基因的传递效率、安全性和长期效果的问题。
此外,研究人员还在努力克服免疫反应
和治疗基因在体内稳定性等方面的挑战。
总的来说,原位基因治疗是一种有潜力的基因治疗方法,它可
以直接针对患者体内的受影响细胞进行治疗,为治疗一些目前难以
治愈的疾病提供了新的可能性。
随着技术的不断进步和对其安全性和有效性的深入研究,原位基因治疗有望成为未来医学领域的重要治疗手段之一。
基因治疗基本知识
抑癌基因疗法
抑癌基因:是正常细胞内正常存在的,能抑 制细胞转化和肿瘤发生的一类基因群。 Rb基因,p53基因,MTS基因,nm23基因
p53基因治疗研究:
(1)野生型p53基因的替代疗法 (2)突变型p53基因的阻断疗法 (3)与p53基因有关的新型肿瘤疫苗
反义核酸
1. 反义RNA(antisense RNA):与mRNA 互补的RNA,抑制mRNA的加工与翻译。
基因治疗
基因工程研究所 宋艳斌
传统治疗方法
1. 药物治疗 2. 手术治疗 3. 放射治疗 4. 理疗 新的生物治疗: 基因治疗 (gene therapy)
基因治疗
一、概念 二、种类和策略 三、基本流程 四、应用与展望
一、基因治疗的概念
• Gene therapy is a medical intervention based on modification of genetic materials in living cells.
• 该基因表达产生的酶可催化无毒性的药物前体转变为 细胞毒性物质,从而杀死肿瘤细胞;
• 同时通过“旁观者效应”(bystander effect)杀死邻近 未导入该基因的分裂细胞而显著扩大杀伤效应。
• 由于携带该基因的受体细胞本身也被杀死,所以这类 基因被称为“自杀基因”。
自杀基因
• 单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)基因 编 码 胸 苷 激 酶 ( TK ) 催 化 丙 氧 鸟 苷 (ganciclovir, GCV)成为磷酸化的核苷酸类似 物,阻断DNA的合成而使细胞死亡。
2.体细胞基因治疗: 研究重点
体细胞治疗的概念
• 指应用人的自体、同种异体或异种(非人体) 的体细胞;
基因治疗
与安全性相联系的就是生殖细胞基因治疗。虽然在人类尚未实施,但在动物实验已获成功,这就是转基因的 动物出现。这一事实既给人类生殖细胞基因治疗带来了希望,同时也使人们耽心这种遗传特征的变化世代相传, 将给人类带来的是福还是祸。
概念
狭义概念
广义概念
狭义概念
指用具有正常功能的基因置换或增补患者体内有缺陷的基因,因而达到治疗疾病的目的。
广义概念
基因治疗指把某些遗传物质转移到患者体内,使其在体内表达,最终达到治疗某种疾病的方法。
主要分类
按靶细胞
按基因操作
给药途径
按基因操作
基因治疗一类为基因修正(gene correction)和基因置换(gene replacement),即将缺陷基因的异常序 列进行矫正,对缺陷基因精确地原位修复,不涉及基因组的其他任何改变。通过同源重组(homologous recombination)即基因打靶(gene targetting)技术将外源正常的基因在特定的部位进行重组,从而使缺陷基 因在原位特异性修复。另一类为基因增强(gene augmentation)和基因失活(gene inactivation),是不去除 异常基因,而通过导入外源基因使其表达正常产物,从而补偿缺陷基因等的功能;或特异封闭某些基因的翻译或 转录,以达到抑制某些异常基因表达。
①ex vivo途径:这是指将含外源基因的载体在体外导入人体自身或异体细胞(或异种细胞),经体外细胞 扩增后,输回人体。ex vivo基因转移途径比较经典、安全,而且效果较易控制,但是步骤多、技术复杂、难度大, 不容易推广;
②in vivo途径:这是将外源基因装配于特定的真核细胞表达载体,直接导入体内。这种载体可以是病毒型或 非病毒性,甚至是裸DNA。in vivo基因转移途径操作简便,容易推广,但尚未成熟,存在疗效持续时间短,免疫 排斥及安全性等一系列问题。
基因药物与基因治疗
2.社会和伦理问题 基因诊断和治疗技术是未来医学 中的主流技术, 基因诊断中的道德问 题包括基因取舍、基因歧视、基因 隐私等;基因治疗中的道德问题包括 基因设计、基因改造等。基因诊断 和治疗要坚持的道德原则有人类尊 严与平等原则、知情同意原则、科 学性原则、优后原则和治病救人原 则等。
3.目前基因治疗所面临的问题 目前尚存在很多根本性的问题: 许多基因缺陷病的早期诊断还有困 难;缺乏对靶细胞定向导入基因的技 术;基因治疗载体的安全性和有效性 问题;导入基因的表达和调控问题;发 现新的治疗基因,尤其是对疾病相 关基因还不十分清楚的肿瘤基因治 疗。
靶向治疗,是在细胞分子水平 上,针对已经明确的致癌位点来设 计相应的治疗药物,药物进入体内 会特异地选择致癌位点来相结合发 生作用,使肿瘤细胞特异性死亡, 而不会波及肿瘤周围的正常组织细 胞,所以分子靶向治疗又被称为 “生物导弹”。
靶向药物的治疗方法称为“靶 向治疗”(targeted therapy)。靶向药 物是针对肿瘤基因开发的,它能够 识别肿瘤细胞上由肿瘤细胞特有的 基因所决定的特征性位点,通过与 之结合,阻断肿瘤细胞内控制细胞 生长、增殖的信号传导通路,从而 杀灭肿瘤细胞、阻止其增殖。
(三)目的基因表达水平的调控
基因选择性表达水平主要通过以 VP16为基础的转录激活系统来放大组 织特异性启动子的作用,是以组织 特异性启动子只带一个嵌合转录因 子的表达,它与启动子上相应的 DNA结合位点结合,通过VP16激活启 动子进行目的基因的转录。
五靶向治疗(targeted therapy)
(2)in vivo法,称为活体直接转移, 即通过在体将目的基因直接转入靶 细胞、组织,使其在体内表达。
三、基因转移的技术
基因转移需要借助于载体,因此, 应用于基因治疗的基因载体主要有: 1)病毒载体 2)非病毒载体
基因治疗
基因矫正、基因置换、基因失活、基因修饰
从临床治疗角度,目前肿瘤基因基因治疗的策略
直接杀伤肿瘤细胞或抑制其生长; 增强机体免疫系统,间接杀伤或抑制肿瘤胞; 改善肿瘤常规治疗方法,提高疗效;
肿瘤基因治疗常用方法
基因干预技术 反义RNA技术:①封闭异常表达的癌基因; ② 作用癌基因的易位和重排部位;⑶抑制肿瘤细胞 的耐药性,提高化疗效果。 RNA干扰技术:用于阻断、抑制癌基因异常表 达的恶性肿瘤治疗。 反义基因技术:设计原癌基因启动子的竞争剂, 从而抑制原癌基因转录。
遗传病的基因治疗研究
人类遗传病4000多种,发病率为40-50%, 必须符合以下要求的遗传病才可考虑开展 基因治疗研究:(30余种) 在DNA水平上明确其发病原因及机制; 单基因遗传病,而且属隐形遗传; 该基因的表达不需要精确调控; 该基因能在一种便于临床操作的组织细胞 中表达并发挥其生理作用; 该遗传病不经治疗将有严重后果。
基因转移的生物学与非生物学方法
生物学方法:以病毒载体作为转移系统
逆转录病毒基因组经过改造后作为载体 ( retrovirus vector) 腺病毒(adenovirus,AV)基因组可作为载体携带治疗基因
腺病毒相关病毒(adenovirus associated virus, AAV)载体适合治疗基因的稳定长效表达。
几种已经或可望在临床进行基因治疗的 人类单基因遗传病
腺苷脱氨酶(ADA)和嘌呤核苷磷酸化酶(PNP) 缺乏症; 血友病:针对凝血因子Ⅸ基因; 中国科学家1991年12月成功进行了血友病B的基因 治疗。 将携带凝血因子Ⅸ基因的巨细胞病毒载体导入患者 自身皮肤的成纤维细胞—— 经体外培养---再植入患者皮下----患者血浆中凝血因子Ⅸ浓度 上升,凝血活性改善。
基因治疗的新进展
基因治疗的新进展基因治疗是一种针对基因缺陷性疾病的治疗方法,通过修复或替换患者体内存在的异常基因,达到治疗目的。
近年来,基因治疗在医学领域中越来越受到关注和重视,也在不断的获得新的进展和突破。
一、基因治疗的历史基因治疗的概念最早可以追溯到20世纪60年代,但是当时由于技术水平、治疗安全等方面的原因,一直没有实现应用。
直到20世纪90年代,随着研究者基因工程技术的不断发展,基因治疗才逐渐推进到实践阶段。
但是,在初期试验中也一度遭遇了多次失败,甚至有患者因基因治疗导致严重不良反应或者死亡。
这也造成了人们对基因治疗的质疑和谨慎态度,使得基因治疗的进展相对缓慢。
二、基因治疗的新进展1. CRISPR/Cas9基因编辑技术CRISPR/Cas9是近年来发展速度最快的基因编辑技术。
利用这种技术,科学家们可以指定特定的DNA序列进行切割、更改或添加等操作,从而精确定位、修改特定基因,可以有效地治疗基因缺陷性疾病。
例如去年,科学家通过CRISPR/Cas9基因编辑技术成功地治愈了一名先天性失聪的病人。
这突破为其他基因缺陷性疾病的治疗提供了新的思路和希望。
2. 肤质干细胞基因治疗技术在2017年底,一项让全球关注的“加7厘米”基因治疗成功完成临床试验。
该项临床试验的对象是男性胎儿发育不良综合症患者,通过皮肤里的干细胞,再通过基因技术将所需的正常基因修复到干细胞中,再将处理后的干细胞移植到患者身体部位中,能让身体的一个部位增长7厘米以上。
这种技术成功为极端矮小症患者提供了帮助,也为其他基因缺陷性疾病的治疗提供了指导。
3. 疾病早期基因诊断和治疗随着基因测序技术的不断发展,我们可以更快速、准确地了解患者的基因信息,进而对基因缺陷性疾病进行预测和防范。
该技术在疾病早期诊断和治疗上有着广泛的应用前景。
例如2019年,我国科学家成功地利用二代测序技术开发出一种快速准确的新型男性不育基因筛查方法。
这项技术无需在人体内进行,只要通过外周血液样本便能得出生殖能力的预测结果,从而更好的进行预测性干预。
基因治疗基础
定向干细胞 (造血祖细胞, HPC)
红系祖细胞 巨核系祖细胞 单核系祖细胞
成熟的终末细胞
ABioCell
(1). 造血干/祖细胞(HS/PC)
优点:
1)具有可移植性和自我更新能力,在体内永不耗竭, 只需单次治疗;
2)具有多能性,可分化为粒、红、淋巴和血小板等 各种血细胞,且在分化过程中保持基因组的相对稳定, 使目的基因随细胞的分化成熟而相对扩增,病人可终身 受益;
ABioCell
2.成体细胞及组织
成纤维细胞 肌细胞 淋巴细胞 血管内皮细胞 皮肤组织 眼组织和神经组织
ABioCell
2.1 成纤维细胞
优点:易获得和在体外培养;方便进行遗传修饰;容易 移植回体内,必要时还可将已植入的细胞重新移走,使 其介导的基因治疗终止。已有多种细胞因子基因治疗在 小鼠上试验成效,使小鼠对肿瘤的免疫功能明显增强。
(2). 肿瘤浸润淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocyte,TIL) 主要获自实体瘤组织或癌性胸水、腹水等,具有肿 瘤病灶趋向性。 在IL-2的刺激下,从肿瘤组织分离的TIL体外培养能 大量扩增,存活时间可超过100天,回输到体内后能 聚集于病灶部发挥抗肿瘤作用而对机体不构成威胁, 因而是较为理想的靶细胞。
ABioCell
2.5 皮肤组织
最容易大面积接近的组织,质粒裸DNA可直接注入, 或经颗粒轰击(基因枪)而导入。外源基因的表达产 物可产生全身性影响。
针刺介导的基因转移(puncture-mediated gene transfer)可进行较大面积的体细胞基因治疗。
潜在临床应用范围: 1. 导入DNA疫苗, 诱导机体的保护性免疫。 2. 转入免疫增强基因 (immune-enhancing gene) 或
病毒载体与基因治疗
根据基因导入的靶细胞分为两种:
1.生殖细胞基因治疗
生殖生物学问题复杂 伦理学问题 禁止应用人体
2. 设计和制备方便 体外转录获得
3. 能直接作用于一些RNA病毒
RNA干扰技术
概念:短的双链RNA (dsRNA) 导入细胞,可以使同源mRNA 发生特异性的降解,从而阻断 相应基因的表达。
❖ 高度的序列专一性 ❖ 高效性 ❖ 易操作性
(二) 间接策略
导入与致病基因无直接联系的治疗基因
1. 免疫基因治疗 2. 分子化疗 3. 特异性细胞杀伤
受体介导的反义RNA转移
❖ 脱唾液酸糖蛋白(ASGP)受体介导的转移,通过化学 物质作为中间连接物,将ASGP与多聚赖氨酸(PL)共 价结合,得到ASGP-PL复合物,这种复合物可以携带 RNA,再专一性地被肝细胞表面的ASGP受体所识别, 并被吞噬到肝细胞内发挥作用。
反义RNA应用前景
1. 安全性高 不改变基因结构,最终在细胞内被降解。
筛选等。
逆转录病毒载体的特点
1. env编码的糖蛋白结合细胞膜上的特异性受 体,基因转移效率更高;
2. 结构基因gag、env、pol的缺失不影响其他 部分的活性;
3. 整合到靶细胞基因组,可长期表达; 4. 包装好的假病毒颗粒分泌至包装细胞的培养
上清中,易于分离制备。
问题
1. 靶细胞DNA合成必须很活跃,因为病毒感 染和整合作用均依赖靶细胞DNA的复制;
3. 基因增强(gene augmentation)
基因治疗概念
基因治疗概念
基因治疗概念:基因治疗是将外源的正常基因导入靶细胞,以纠正或弥补缺陷或异常基因引起的疾病,从而达到治疗目的。
基因治疗是通过医学手段,纠正患者体内的相关基因缺陷,达到一定治疗效果。
基因治疗也就是将外源基因通过基因转移技术将其插入病人的适当的受体细胞中,使外源基因制造的产物能治疗某种疾病。
广义上,基因治疗还可包括从DNA水平采取的治疗某些疾病的措施和新技术。
基因治疗将人类正常基因或治疗基因以某种方式导入人类靶细胞,以纠正基因缺陷、发挥治疗作用,以达到治疗疾病的一种新型生物医学技术。
目前,基因转移的方法分为生物方法、物理方法和化学方法。
基因治疗的靶细胞分为体细胞、生殖细胞,基因治疗用于治疗对人类健康构成威胁的疾病,包括遗传性疾病、恶性肿瘤、心血管疾病和传染病等。
基因治疗的概念
㈢基因添加(基因增补)
导入外源基因使靶细胞表达其本身不表达 的基因 1. 导入正常的基因补偿缺陷基因的功能 2. 导入新的基因,利用表达产物治疗
㈣基因干预(gene interference)
指采用特定的方式抑制某个基因的表达,或者通 过破坏某个基因而使之不表达,以达到治疗 疾病的目的。(mRNA,DNA)
导入寡核苷酸抑制内源基因的表达
1. 反义核酸 封闭基因表达2. 核酶裂解特异的靶mRNA
基因治疗的概念
基因治疗(gene therapy)——就是向有
功能缺陷的细胞补充相应功能基因,以纠 正或补偿其基因缺陷,从而达到治疗的目 的。 对象: 体细胞 生殖细胞
二、基因治疗的必要条件
1. 发病机制在DNA水平上已经清楚 2. 要转移的基因已经克隆分离,其表达产物
有详尽的了解 3. 该基因正常表达的组织可在体外进行遗传
操作
理想的基因治疗还必须:
1. 外源基因可有效导入靶细胞 2. 外源基因能在靶细胞中长期稳定存留 3. 导入基因能适量表达 4. 导入基因的方法及载体对宿主细胞安全无
害
三、基因治疗的主要内容或策略
㈠基因标记(gene labeling)
Neo基因,逆转录病毒载体
㈡基因置换(基因矫正)
定位重组或同源重组纠正缺陷基因或异常 序列
《基因治疗》PPT课件
1. 裸DNA
• 方法:直接注射或基因枪轰击 • 溶液类型对基因表达有影响:
重组DNA可贮存于5%-30%的蔗糖溶液中 也可用生理盐水或PBS
2. 脂质体/DNA复合物
形成高效包装DNA的人造膜,与细胞膜极为相似。 形成脂质双层包围水溶液的脂质微球,与细胞融合后被
重症综合性免疫缺乏症(SCID)
腺苷脱氨酶(ADA)缺乏症是常染色体隐性遗传的 致死性疾病,患者由于ADA缺乏导致脱苷腺氨酸增多, 改变了甲基化能力,致使淋巴细胞受损,从而导致 免疫缺陷
1990年,首次将ADA转基因T淋巴细胞注射到 人体骨髓组织(患有--腺苷脱氨酶(ADA) 缺乏症的4岁儿童) ,治疗SCID
细胞内吞。
人工脂质体膜具有如下特点
1. 无毒性和免疫原性 2. 可生物降解,不会在体内堆积 3. 可制成球状(0.03-50 m),包容大小不同的生物分子 4. 可带有不同的电荷 5. 具有不同的膜脂流动性、稳定性、及温度敏感性,能适
应不同的生理要求
3. 多聚物/DNA复合物
• 阳离子多聚体 • DNA带负电 • 细胞表面带负电
(一)基因治疗的病毒载体
• 应该具有的基本条件: I. 携带外源基因并能组装成病毒颗粒 II. 介导外源基因的转移和表达 III. 对机体没有致病能力
病毒载体的产生
➢ 充分了解载体病毒的基因组结构和功能(编码区/非编 码区、结构蛋白/非结构蛋白、必须基因/非必须基因 、包装容量等)
➢ 外源基因插入病毒基因组的非必须区 • 致病基因(裂解细胞、癌基因使细胞转化)删除 • 插入外源基因长度受限删除非必须基因/必须基因(
2.种系细胞的基因治疗:在生殖细胞(精子、卵子 或未分化的受精卵)中引入正常基因或修复缺陷基因 以校正遗传缺陷。引入的外源基因(整合到基因组) 能遗传给后代。
基因治疗
2、导入基因的鉴定
• 直接对转染细胞的外源基因(目的基因) 的存在与否或对其表达产物的含量与活 性进行鉴定。 • 方法: • PCR • RT-PCR • Northern 印迹 • 免疫组化(染色) • 免疫印迹等等。
(七) 基因治疗临床试验的审批(略)
三、基因治疗的主要策略和 技术方法
(一)基因治疗的主要策略
•
• • •
目的基因 (正常基因)
靶细胞染色体 同源DNA序列 (缺陷基因)
同源重组
3、基因添加
• 又称基因增补或基因修饰: • 在不去除异常基因的前提下, 将目的基因 导入病变细胞或其他细胞(非定点整合),以 目的基因的表达产物来补偿缺陷基因的功 能或使原来的功能得到加强。 • 例如,把细胞因子(如TNF)基因导入肿瘤细 胞并使其表达即属此类。
(二)基因干预主要有以下几种方法
• 弄清以下几个概念: 反义技术(antisense technology ) 研究和设计有效抑制靶基因表达以控制 和治疗疾病的人工反义分子的专门技术。 一般要满足以下3个条件: (1)能特异地识别靶基因的序列并与之结合; (2) 在细胞内不易被酶解,存留时间较长; (3) 能透过细胞膜到达作用部位。
(二)基因导入方式(方法)的选择
• 按导入方式的不同,外源基因导入人体内的方法可分 为3类: • 1.直接法(体内法) ( in vivo ) • 特点:直接向体内某组织(器官)转基因。 • 优点:操作简便;缺点:基因转移和表达的效率都 较低。 • 2.间接法(回输法) ( ex vivo )或称离体法 • 特点:离体培养细胞,转基因后回输至患者体内。 • 优点:成功率相对较高;缺点:操作繁琐。 • 目前此类方法常用。 • 3.原位法 ( in situ ) • 直接向患者的病变部位转基因。
基因药物
• 体内导入(in vivo) 外源基因直接导入体内有关的组织细胞
使其进入相应的细胞
并表达
基因治疗的基本程序
治疗性基因的选择
基因载体的选择
病毒载体 非病毒载体
靶细胞的选择 基因转移
体细胞 生殖细胞
间接体内疗法 直接体内疗法
80年代,在动物身上进行了大量试验,为 其临床应用奠定了基础。
1990年9月,临床实验正式开始。患者是一 名患严重联合免疫缺陷症的年轻姑娘,她从 父母处各继承了一个缺陷的ada基因,造成 体内缺乏腺苷酸脱氨酶。
我国复旦大学的薛京伦研究小组,做了 世界上首例血友病 B 基因治疗。
成功地对先天性重
症免疫缺陷症进行 基因治疗的法国基 因治疗组组长艾 伦·费希尔博士(左) 和成员玛丽娜·卡巴 甘那卡勃博士 (右)。
病毒蛋白质的模板
包装成新的病毒颗粒,离开宿主
逆转录病毒载体的构建
长末端 重复序
列
LTR
包装信号
φ gag
逆转录病毒基因组的一般结构
pol
env LTR
调节和 启动转录
产生病毒 产生 产生病毒 核心蛋白 逆转录酶 外膜蛋白
包装信号
重组逆转录病毒载体
LTR
φ
目的基因 标记基因 LTR
病毒复制需要的gag,pol, env基因已经预先整合进包装 细胞的基因组
In vivo基因治疗 肿瘤基因治疗 疫苗
可感染分裂和非分裂细胞 整合到染色体中 无致病性;免疫原性弱; 可长期表达外源基因
基因治疗的两种形式
➢ 体细胞基因治疗 ➢ 种系基因治疗
基因治疗.ppt
第一节 基因治疗的概念及其策略
四、基因治疗的途径
1. ex vivo法,是将受体细胞在体外培养,转入外源基因, 经过适当的选择系统,把重组的受体细胞回输到患者体 内,让外源基因表达以改善患者症状。
2.in vivo法,直接将外源DAN注射到机体内,使其在体 内表达发挥治疗作用。in vivo法比ex vivo法更简单、直 接和经济,疗效也比较确切,常用的体内基因直接转移 手段有病毒介导,脂质体介导和基因直接注射等。
第一节 基因治疗的概念及其策略
二、基因治疗的前提条件
1、发病机制在DNA水平上已经清楚 ; 2、要转移的基因已经克隆分离,其表达产物有详尽 的了解 ; 3、该基因正常表达的组织可在体外进行遗传操作。
第一节 基因治疗的概念及其策略
三、基因治疗的总体策略
(1)基因置换(gene replacement) 用正常基因在原位替换致病基因,使细胞DNA完全恢复正常状态;
第一节 基因治疗的概念及其策略
六、 基因治疗的现状与展望
1990年9月,美国批准世界上首个基因治疗方案,腺 苷酸脱氢酶(ADA)基因对两位因ADA基因缺陷而导 致严重免疫缺损的女孩进行治疗,获得了令人满意的 结果。迄今报道已有数千例经基因治疗的患者,病种 主要是恶性肿瘤,艾滋病、肺囊性纤维化等。
第二节 基因治疗的载体
肿瘤的基因治疗
肿瘤的发生是由于某些元癌基因的激活、抑癌基因 的失活及凋亡相关基因的改变从而 导致细胞增殖分 化和凋亡失调。针对肿瘤发生的遗传学背景,将外 源性目的基因引入肿瘤细胞或其他体细胞内以纠正 过度活化的基因或补偿缺陷的基因,从而达到治疗 肿瘤的目的,即为肿瘤的基因治疗。
肿瘤的基因治疗
针对抑癌基因的基因治疗 针对癌基因的治疗 肿瘤免疫基因治疗
免疫基因治疗名词解释
免疫基因治疗名词解释
免疫基因治疗是一种治疗方法,它利用基因工程技术来增强或修复患者自身的免疫系统,以对抗疾病。
这种治疗方法通常涉及修改患者的免疫细胞,使其能够更有效地识别和攻击疾病相关的细胞或病原体。
这项治疗方法可以应用于多种疾病,包括癌症、自身免疫性疾病和传染病。
在免疫基因治疗中,常见的方法之一是采集患者的免疫细胞(如T细胞),然后在实验室中利用基因编辑技术(如CRISPR-Cas9)来改变这些细胞的基因,使其具有更强的抗病能力。
经过基因编辑后的免疫细胞被重新注入患者体内,从而增强其免疫系统的能力。
另一种常见的免疫基因治疗方法是利用基因工程技术来设计和生产特定的免疫蛋白,如抗体,然后将其引入患者体内,以增强其免疫系统对特定疾病的抵抗能力。
免疫基因治疗作为一种新兴的治疗方法,具有巨大的潜力,但也面临着一些挑战,例如安全性、有效性和成本等方面的问题。
目前,免疫基因治疗已经在临床试验中取得了一些成功,但仍需要进
一步的研究和发展。
希望通过不断的科学研究和临床实践,免疫基因治疗能够为更多的患者带来福音,成为治疗各种疾病的重要手段之一。
基因治疗的概念和靶细胞
基因治疗的概念和靶细胞
基因治疗是一种通过修改患者体内的基因来治疗疾病的方法。
它旨在纠正或替换患者身体中缺陷或异常的基因,以恢复正常功能。
基因治疗的核心是靶细胞,即被治疗所针对的细胞。
靶细胞可
以是特定组织或器官中的细胞,也可以是循环系统中的特定细胞类型。
在基因治疗中,通过将包含所需基因的载体(如病毒或质粒)
导入到患者的体内,将其传递到靶细胞中。
这些载体携带的基因会
进入和表达在靶细胞中,并产生预期的治疗效果。
这些基因可能是
用于纠正缺陷基因的正常副本,也可能是产生特定蛋白质来抑制或
促进细胞功能的基因。
靶细胞的选择在基因治疗中至关重要,因为不同疾病可能仅涉
及特定类型的细胞。
例如,对于遗传性视网膜疾病,靶细胞可以是
视网膜细胞;对于癌症,靶细胞可以是癌细胞;对于免疫系统疾病,靶细胞可以是免疫细胞等等。
靶细胞的选择可以通过了解疾病的发病机制和所涉及的细胞类
型来确定。
此外,靶细胞应具有足够的可及性,以便基因载体能够
转入并表达基因。
基因治疗的发展为许多疾病的治疗提供了新的可能性,并为靶
细胞的选择提供了更多的方法。
然而,纳入治疗流程之前,需要进
行广泛的实验室研究和临床试验,以确保治疗的安全性和有效性。
心力衰竭中的基因治疗方法
随着技术的不断进步和研究的深 入,基因治疗有望成为心力衰竭 治疗的重要手段。
01
心力衰竭是一种复杂的疾病,其 根本原因是心肌细胞的基因异常 。
02
03
目前,针对心力衰竭的基因治疗 仍处于研究阶段,但已显示出令 人鼓舞的初步结果。
04
02
心力衰竭的基因基础
心力衰竭的遗传学基础
遗传因素在心力衰竭发病 中的作用
心力衰竭中的基因治疗方 法
目录
• 基因治疗概述 • 心力衰竭的基因基础 • 基因治疗策略 • 基因治疗的临床试验与结果 • 基因治疗面临的挑战与前景
01
基因治疗概述
基因治疗的基本概念
基因治疗是指通过改变人类基因的表达或结 构来治疗疾病的方法。
它涉及将正常或纠正的基因导入到人体细胞 中,以替代或补偿缺陷或异常的基因。
2 提高治疗安全性
深入研究心力衰竭的发病机制,为基因治疗提供更多靶 点。
3 优化基因传递系统
深入研究心力衰竭的发病机制,为基因治疗提供更多靶 点。
4 加强国际合作与交流
深入研究心力衰竭的发病机制,为基因治疗提供更多靶 点。
感谢您的观看
THANKS
基因调控疗法
总结词
通过调节基因的表达来治疗疾病的方法。
详细描述
基因调控疗法涉及使用分子工具来调节特定基因的表达水平。在心力衰竭中,基因调控疗法可以用于抑制导致 心力衰竭的基因表达或增强有益于心脏健康的基因表达。例如,通过调节某些生长因子或细胞因子的表达,可 以改善心肌功能和缓解心力衰竭的症状。
基因编辑技术
基因治疗旨在从根本上改变细胞的遗传信息 ,从而影响疾病的进程。
基因治疗的发展历程
1970年代
科学家开始探索基因治疗的概念。
基因治疗的发展史
基因治疗的发展史一、基因治疗概念的提出基因治疗是指将健康的基因导入到病人体内,以治疗或预防某些疾病的方法。
这个概念最早是由美国科学家巴巴拉·麦克林托克在20世纪70年代提出的。
当时,麦克林托克观察到,当某些基因发生突变时,会导致疾病的发生。
因此,她提出了通过导入健康的基因来治疗这些疾病的想法。
二、早期基因治疗的研究探索在基因治疗概念的提出之后,科学家们开始进行大量的实验和研究。
最初的研究主要集中在遗传性疾病上,如血友病、囊性纤维化等。
科学家们试图将健康的基因导入到病人的细胞中,以补偿缺陷基因的功能。
在这个阶段,研究者们面临的最大挑战是如何有效地将基因导入到细胞中。
三、现代基因治疗技术的突破随着科学技术的不断进步,现代基因治疗技术得到了突破。
1990年,美国科学家成功地利用逆转录病毒载体将基因导入到人体细胞中,这是基因治疗技术的重要突破之一。
此外,科学家们还开发出了许多新的基因转移技术,如腺病毒载体、纳米颗粒等。
这些新技术的应用,大大提高了基因的导入效率和安全性。
四、基因治疗在临床的应用随着基因治疗技术的不断成熟,越来越多的临床试验开始进行。
目前,基因治疗已经在一些疾病中取得了显著的效果,如血友病、视网膜病变等。
在某些情况下,基因治疗甚至可以彻底治愈疾病。
然而,基因治疗仍然是一种新兴的医疗技术,其长期效果和安全性还需要进一步的研究和评估。
五、基因治疗的伦理和社会问题随着基因治疗的快速发展,也引发了一些伦理和社会问题。
例如,基因治疗可能会改变人类的基因组,这种改变是否会传递给后代?基因治疗是否会导致“设计婴儿”,即通过基因编辑技术来选择婴儿的某些特征?此外,基因治疗还涉及到一些社会公平问题,例如昂贵的治疗费用可能导致某些人无法接受基因治疗。
因此,在推进基因治疗的同时,我们也需要认真思考和解决这些伦理和社会问题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
基因治疗的概念
基于修饰活细胞遗传物质而进行的医学干预。
细胞可以体外修饰,随后再注入患者体内;或将基因治疗产品直接注入患者体内,使细胞内发生遗传学改变。
这种遗传操纵的目的可能会预防、治疗、治愈、诊断或缓解人类疾病。
基因治疗的类型
根据目的
基因治疗:治疗或预防疾病
基因增强:增强人的性状和能力
根据干预对象
体细胞:基因转入体细胞内
生殖细胞:基因转入生殖细胞或早期胚胎。
体细胞基因治疗、生殖细胞基因治疗、
体细胞基因增强、生殖细胞基因增强
治疗简要过程
1. 体外法(ex vivo):患者细胞经体外遗传处理后,再移入患者体内进行治疗。
2. 体内法(in vivo):把基因通过载体(如病毒)直接转入患者病患部位,进行治疗。
3. 基因治疗使用的载体
(1)病毒
1.1 反转录病毒:RNA病毒,其基因可整入受体基因组
1.2 腺病毒:双链DNA病毒,形成核外DNA,不遗传,需多次施用
1.3 腺相关病毒:单链DNA病毒,可近100%插入19号染色体的特殊位点。
感染人和灵长类,不致病,宿主免疫原性小。
携带DNA小,难以制造
1.4 病毒壳蛋白形成的假病毒:“魔法子弹”
(2)非病毒载体:易于制造、低免疫,但感染和表达少
2.1 裸DNA :表达效率低;电转移和基因枪转移
2.2 多核苷酸:合成的小分子核酸,使体内基因的表达失活
2.3 脂质体和多聚体:用脂质体和多聚体分子包裹DNA,使DNA被细胞吞入,提高转移效率
(3)复合方法:如脂质体加病毒
(4 )多晶体:含有核酸(DNA、RNA)的多晶体可以增强基因的转移效率、毒性小
用腺病毒进行基因治疗
Fragile-X 的基因治疗
癌症的基因治疗
基因在癌细胞中表达,引起癌细胞凋亡,从而达到治杀死癌细胞,治愈癌症的目的。
今又生Ad-p53腺病毒注射液
小分子核酸的抑制基因表达和治疗的机制
从DNA到蛋白质,小分子核酸进入细胞后剪切mRNA使基因不能翻译
基因治疗的策略与关键步骤
基因治疗是用具有正常功能的基因去置换或增补患者体内有缺陷的基因,从而达到治疗疾病的目的。
(一)基因治疗的策略
基因治疗分为直接基因治疗和间接基因治疗,其中直接基因治疗为纠正突变基因,在原位修复缺陷的基因,以达到治疗目的。
为较理想的基因治疗策略,由于存在某些问题,目前正在努力之中;间接基因治疗为以正常的基因替代致病基因。
导入外源正常基因,代替有缺陷的基因。
而对靶细胞而言,没有去除或修复有缺陷的基因。
用DNA重组技术设法修复患者细胞中有缺陷的基因,使细胞恢复正常功能而达到治疗遗传病的目的。
具体可分为以下几种策略:
1、基因矫正:对于致病基因中的异常碱基进行精确修复,使其恢复正常功能。
2、基因置换:基因置换就是用正常的基因原位替换病变细胞内的致病基因,使细胞内的DNA 完全恢复正常状态。
这种治疗方法最为理想,但目前由于技术原因尚难达到。
3、基因修复:基因修复是指将致病基因的突变碱基序列纠正,而正常部分予以保留。
这种基因治疗方式最后也能使致病基因得到完全恢复,操作上要求高,实践中有一定难度。
4、基因修饰又称基因增补,将目的基因导入病变细胞或其它细胞,目的基因的表达产物能修饰缺陷细胞的功能或使原有的某些功能得以加强。
在这种治疗方法中,缺陷基因仍然存在于细胞内,目前基因治疗多采用这种方式。
如将组织型纤溶酶原激活剂的基因导入血管内皮细胞并得以表达后,防止经皮冠状动脉成形术诱发的血检形成。
5、基因失活:利用反义技术能特异地封闭基因表达特性,抑制一些有害基因的表达,已达到治疗疾病的目的。
如利用反义RNA、核酶或肽核酸等抑制一些癌基因的表达,
抑制肿瘤细胞的增殖,诱导肿瘤细胞的分化。
用此技术还可封闭肿瘤细胞的耐药基因的表达,增加化疗效果。
6、免疫调节:将抗体、抗原或细胞因子的基因导入疾人体内,改变病人免疫状态,
达到预防和治疗疾病的目的。
如将白细胞介素-2导入肿瘤病人体内,提高病人IL-2的水平,激活体内免疫系统的抗肿瘤活性,达到防治肿瘤复发的目的。
7、耐药基因治疗:在肿瘤化疗过程中,把产生抗药物毒性的基因导入患者体内,从而使患者能耐受更大剂量的化疗。
(二)基因治疗的策关键步骤
1、治疗性基因的获得:在了解疾病发生的分子机制基础上,选择对疾病有治疗作用的特定基因。
如,对单基因缺陷遗传病,可用野生型(非突变)基因即可用于治疗;对于肿瘤,最好选择某些与该类肿瘤密切相关的癌基因或抑癌基因用于基因治疗。
治疗性基因获得的方法
很多:用酶切或探针杂交法从基因组DNA文库获得,从cDNA文库获取,PCR扩增,人工合成等。
2、基因载体的选择:基因治疗关键步骤之一,是将治疗基因高效转移入患者体内、并能调控其适度表达。
常用的载体有两类:病毒载体和非病毒载体。
病毒载体:逆转录病毒载体,腺病毒载体,腺相关病毒载体等;非病毒载体:与病毒载体的主要区别在于:采用理化方法将治疗基因转移入患者体内。
3、靶细胞的选择:基因治疗的受体细胞有生殖细胞和体细胞两大类。
对生殖细胞进行基因治疗,可使该生殖细胞分化发育成长的个体及其后代均具有正常基因,理论上讲是根治遗传病的理想方法。
但由于涉及安全性和伦理学问题,目前基因治疗中禁止使用生殖细胞作为靶细胞,只限于使用体细胞。
基因治疗存在的困难
基因导入系统尚不成熟。
结构不稳定,影响基因组功能,基因难以到达靶细胞,等等
对多基因遗传病的致病基因及基因间的相互作用还不清楚
到达靶细胞盲目性大,表达可控性差,有激活致癌基因产生新病毒的潜在危险
无法保障干预生殖细胞基因不对后代产生医源性伤害。