遗传病的基因治疗

基因工程综述遗传病的基因治疗

标题：遗传病的基因治疗

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二零一一年四月二十一日

目录

摘要 (3)

关键词 (3)

正文 (3)

1.前言................................ 错误！未定义书签。

2.主体................................. 错误！未定义书签。

A．遗传病 (3)

1）定义 (3)

2）遗传病的分类简介 (3)

B基因治疗 (3)

1）定义 (3)

2）基因治疗技术 (4)

C遗传病的基因治疗 (4)

1)基因治疗的方法 (4)

2）基因治疗的基因载体系统 (4)

3）基因治疗的策略 (4)

4）基因治疗的步骤 (5)

3.感想 (6)

4.参考文献 (6)

遗传病的基因治疗

一．摘要：

随着科学技术的进步和发展，人们能有效控制传染病，发病率明显下降，而遗传病患病率则相对上升，现已发现的遗传病有6457多种，绝大多数缺乏有效治疗手段。而随着分子生物学及基因工程技术的迅猛发展,基因治疗已经成为治疗人类疾病的重要方法之一,同时也是维护人类健康最有发展前景的手段之一。近年来， DNA重组技术和基因转移技术的建立，在遗传病的基因治疗研究中，取得突破性的进展，已引起人们的极大兴趣。

二．关键词：

遗传病基因治疗人类健康 In vivo EX-vivo 前景 DNA

三．正文：

1.前言：遗传病的问题相对于其他随着科技发展发病率日益减少的状况来说，显得异常紧张，与此同时，基因治疗的发展和进步让人们对遗传病的基因治疗更加关注。但是，基因治疗仍在进一步的开发与发展中，其安全性和治疗的有效性有待观瞻。

2．主体：

A.遗传病：

1）定义：遗传病是遗传性疾病的简称，是指生殖细胞、受精卵和体细胞中的染色体或位于其上的基因,线粒体DNA等发生畸变(或突变)所引起的疾病。依遗传物质改变的不同,遗传病主要分为基因病,染色体病,体细胞遗传病三大类。

2）遗传病分类的简介

一．基因病：

1.单基因病：单基因病是涉及一对染色体(同源染色体)上单个基因或一对等位基因发生突变所致的疾病。

（1）常染色体显性遗传病:指致病基因位于常染色体上,以显性遗传的方式向后代传递。

（2）常染色体隐性遗传病:指致病基因位于常染色体上,在携带一个隐性致病基因时不表现相应症状,只有获得一对隐性致病基因时才表现疾病。

（3）X连锁隐性遗传病:致病基因位于X染色体上,并随着X染色体传递。由于女性有两条X染色体,当携带一个隐性致病基因时,仅为表型正常的致病基因携带者;而男性只有一条X染色体,只要X染色体上有一个隐性致病基因就会发病。

2.线粒体遗传病：线粒体是细胞质内的一个重要器官,其DNA存在于细胞核外,基因突变可导致线粒体遗传病,突变类型为点突变和缺失。

3.多基因病：由两个以上的异常基因,加上环境因素共同作用,超过阈值而发病,称为多基因病。

二．染色体病：由于染色体数目异常或结构畸变而引起的疾病,称为染色体病。

染色体畸变，指遗传物质的缺失、重复或重排而造成的染色体异常。这种畸变发生在性细胞中可遗传后代。染色体畸变包括数目畸变和结构畸变两大类。数目畸变有整倍体,非整倍

体及嵌合体等畸变;结构畸变有缺失、易位、插入、倒位、重复、等臂染色体、环形染色体等畸变。

三．体细胞遗传病：体细胞中遗传物质改变所致的疾病,称为体细胞遗传病。

B．基因治疗：

1)定义：有正常功能的外源基因(DNA或cDNA)引入遗传病患者的细胞里，取代或补足使其恢复正常功能而达到治疗遗传病的目的。

2）基因治疗的技术：

1.基因转移技术：基因治疗一般采用更换、校正、增补基因等三个基因策略,就目前的治疗水平而言,还做不到更换和校突变基因,可行的策略是通过某种载体,将正常基因移到遗传病患者细胞内使之表达,以达到治疗的目的,此即为基因转移技术。

1）用病毒介导转移的基因

2）直接将功能基因注入体内

2.反基因技术：反基因技术又称三链DNA技术,是指寡聚脱氧核苷酸(ODNs)以双链DNA分子专一序列为靶物,通过与该序列结合形成三链DNA,以阻止基因转录。这是近年来兴起的一种新基因治疗技术,其原理为:通过ODNs在DNA结合蛋白的识别位点处,与靶基因结合形成三链螺旋。该位点专一性地干扰转录作用因子或RNA聚合酶与DNA的结合,从而抑制转录的启动及延长过程。此外,三链DNA结构还可以阻碍DNA聚合酶沿模板DNA的移动,从而抑制DNA 的复制。由于三链DNA能阻止基因的转录与复制,故名“反基因”。

3.反义RNA技术：反义RNA是指碱基序列正好与有意义的mRNA互补,从而可与mRNA配对结合形成双链,最终抑制mRNA作为模板进行翻译。人工合成与某一病毒基因mRNA的一段序列互补的寡聚脱氧核苷酸链或寡核苷酸链即反义寡核苷酸,结合在病毒的mRNA链上,以阻断翻译病毒蛋白质,抑制病毒基因的过度表达,达到治疗的目的;或在反义RNA的磷酸二酯键中以S原子代替O原子,使其不易被细胞核酶内切酶所降解而增加疗效。不过,反义寡核苷酸要能达到治疗遗传病的

目的,必须与靶mRNA序列形成稳定的双链结构,而且应能穿透细胞膜,并能耐核酸酶的降解或修饰。

C.遗传病的基因治疗

1)基因治疗的方法

基因治疗的技术和方式日趋多样化,但按基因导入的形式可归纳为以下两种方法：

一是体外基因导入法该法是在体外细胞培养时用适当的方法将基因导入人体自身或异体细胞，该细胞经培养扩增后再注入人体，其制品形式是外源基因转化的细胞。此法易于操纵且较为有

效，由于受到细胞培养、生长和注入等条件的限制，其制品不利于大规模生产，目前应用于血液、皮肤、肝脏、免疫系统和肿瘤细胞等的治疗。

二是体内基因导入法该法是将外源基因装配于能在人体细胞表达的载体，直接导入人体。其制品形式是基因工程技术改造的病毒、重组DNA或DNA复(混)合物,其制品可进行较大规模生产。但此法的效果相对较差，不易于将治疗基因准确导入体内靶细胞，目前应用于肝脏、脑和呼吸系统等的基因治疗。

2）基因治疗的基因载体系统

基因治疗都必须通过适当的载体将外源基因转移至特定的细胞内。统计表明，以病毒为载体的基因治疗方案居多。病毒对细胞的天然感染能力将外源基因导入细胞中，效率明显高于

非病毒载体系统。目前使用的各种病毒型或非病毒型基因转移载体均各有其独特的机理和优缺点J。理想的基因转移载体具有以下特点：可注射性、对靶细胞或组织有专属性、外源基因的可控的长期表达性、无免疫源性、对人体无毒性、易于大规模生产和纯化。在基因表达的可控性方面取得了一定的进展。

3）基因治疗的策略