基因治疗的技术介绍和问题分析.

基因治疗的技术介绍和问题分析自1972年DNA重组技术的诞生以来,基因工程技术便一直作为现代生物工程技术的核心而得到了蓬勃的发展。记得上次在化工信息学上写的是一篇关于转基因作物的综述，它也是基因工程技术的发展的一个领域，而且也是在普通生物学上袁老师讲的绪论有所启发的。今天，我将介绍下另一个我们都很关心的并且一直以来受人们关注的医学上的基因工程的应用——基因治疗。

从人类出现开始，吃五谷杂粮的人就不可避免地与各种病症打交道，先是有了我们祖国传统的中医疗法，后又有了科学的西医的出现，然而对于这些医学上医药的治疗原理，我们却是无从知晓，直到遗传学的诞生，我们人类对此便有了飞跃性的认识，才知道疾病的根源在于基因，于是便有人考虑是否可以通过基因来治疗那些人类久攻不下的疑难杂症，基因治疗便应运而生。

基因治疗就是将有功能的基因转移到病人的细胞中以纠正或置换致病基因，从而达到治疗目的的的一种治疗方法。基因治疗的主要策略有四种：基因置换，是指将致病基因整个地被有功能的正常基因所置换，使致病基因永久地得以更正；基因修正，则是将致病基因的突变碱基序列得到纠正，而正常序列部分得以保留，使突变的致病基因恢复正常功能；基因修饰，指将目的基因导入缺陷细胞或其他细胞，目的基因的表达产物可修饰和改变缺陷细胞的功能或使原有的功能加强；基因失活，就是利用反义技术特异封闭某些基因的表达，以达到抑制某些有害基因的表达。

可以看出，如果是要真正地彻底地治愈某个疾病，那就要通过基因置换彻底地改变基因，但是人类目前的技术手段却是难以支持这项难度很大的疗法。由于同源基因重组发生的频率太低，难以满足基因置换技术的要求，同时这一疗法通常又需要在生殖细胞上进行矫正（目前只是在体细胞上进行治疗），这又涉及到了基因伦理学的问题（随基因工程而出现的基因伦理学并未跟上新型技术的发展，所以有很多能够实现的技术由于伦理学难以通过而作罢），因此尚不能用于临床。所以当前主要应用的就是基因修饰的措施来进行基因治疗，只能通过导入的正常细胞表达后补偿或掩盖异常基因的表达效果，但是由于异常基因本身并未得到改变，此法导入的基因并未整合到原位基因，所以目的基因的表达水平和调控难以取得理想的效果。其次就是目前比较的火热的关于用基因失活的手段治疗遗传病和肿瘤疾病，大家知道这些患者是体内含有过

分表达异常产物的异常基因或癌细胞中与恶性增加有关的活化基因，因此抑制或封闭这些基因的表达就是重中之重了，目前，反义DNA及RNA 技术的抗肿瘤基因治疗师基因失活的理想方法。

关于基因治疗的程序，相信大家也不陌生，首先是取得目的基因和载体，然后将目的基因整合到载体上，最后将带有目的基因的载体导入靶细胞，这些原理说来简单，可是每一项都是高精密高技术的工作，同时又是在人体生命的本质——基因——上拿起了手术刀，因此不免给基因治疗带来很多技术实现的问题。首先是基因治疗引起的伦理方面的问题，从克隆技术到人类基因组的重大发现以来，这一问题日益突出，由于生殖细胞的基因治疗会改变正常人的遗传特征，所以在当前的基因治疗中都只是在效果相对较差的体细胞上做修正。其次是基因治疗技术上的问题，感染率低下、表达水平低、长期表达效果难、整合随机性带来的危害性；怎么样能够让导入的目的基因按照意愿来进行有效的增殖和表达？由于整合基因是通过宿主细胞分裂来实现的，随着细胞的分裂，目的基因表达逐渐消失，由于细胞寿命短，这些表达就消失得更加快了。最后就是由于基因治疗技术比较复杂，要求条件高，同时基因治疗所用的细胞因寿命短，需要反复输入，所以也就导致基因治疗费用昂贵，难以普及，因此如何简化操作程序，降低费用还需要进一步研究。

值得一提的是基因治疗的风险性，1989年美国成功进行了首例基因治疗临床，四岁女童埃文斯患有“严重联合免疫缺陷症(ADA—SCID)” 的女童埃文斯，经过两年的治疗，她的ADA基因表达良好。这使得在1980——1989年技术储备了10年的科学家在20世纪90年代倾巢而出，其中就含有不少技术部成熟或没有任何临床疗效方案进入了临床试验，在这段基因治疗的狂热期，我们可以看出人类对于这种高科技技术的追求，可是在各方面都不成熟的大背景下，过于急躁的行径终于引发出问题了。1999年．美国18岁青年Gelsinger在一次基因治疗临床试验中不幸死亡，震惊了科技界；2002年，法国2个患病女孩在复合性免疫缺陷症(SClD)基因治疗临床试验中，被怀疑得了白血病。于是，我便想：如同转基因作物一样，这些外源基因除了能够达到我们治疗疾病的目的外，还会不会带来其它的问题呢，譬如外源基因对本体基因有排斥作用，或者能激活体内一些其它不表达的致病基因等等；若采用的基因置换的方法，置换掉的致病基因会不会除了导致疾病外还有其它的功能呢？一旦拿掉后，岂不是又有新麻烦？而且如果这些问题也不是一时就能体现出来，而是在潜意识给我们人类埋下了一颗定时炸弹，给我们的试验的正确性和科学性将带来很大的挑战。所以就有人说，需要多少年的动物测试？需要看到多少年安全？才能保证外源基因对于人体没有副作用。这些无疑也

是基因治疗中备受关注的问题。

但我相信，面对当今生物技术的高速发展，随着基因治疗技术的研究和应用不断发展、不断深入和技术不断完善以及基因伦理学的健全，基因治疗将会在人类常见疾病和多发病及疑难病的有效治疗中发挥巨大作用，许多原来视为“不治之症”的疾病将可应用这一先进技术得到治愈。