生物技术及技术应用技术PPT课件

通过从患者体内提取样本 (DNA)用基因检测方法来
WAS蛋白突变为无功能的WAS蛋 白，导致患儿血小板减少，淋 巴细胞形态和功能异常
判断患者是否有基因异常 或携带病原微生物的方法， 就是基因诊断。
希望：WAS目前已经可以用骨 髓移植或干细胞移植根治
传统与基因诊断的比较
生物技术与医药卫生
传统的诊断
生物技术药物与化学药物和中药将形成三足鼎立的局面
生物技术与医药卫生
二、基因诊断（Gene Diagnosis）
G到T一个碱基的改变，决定了 一个人的命运
小皓珩出生23个月就出现皮疹、 便血等病状，患上了罕见的原 发性免疫缺陷病。
DNA序列分析，证实了小皓珩 WAS蛋白基因的1388位核苷酸 由G突变为T，使编码谷氨酸的 密码GAG突变为终止密码TAG
➢ 技术原理与操作主要是依据转基因技术
➢ 动物生物反应器：是指利用动物作为载体（平台）的反 应器体系。
动物生物反应器
乳腺生物反应器:使外源基因在 哺乳动物的乳腺组织（上皮 细胞）中进行特异表达我们 需要的蛋白产物；
血液生物反应器 细胞生物反应器 已生产的药物：α2抗胰蛋白酶、
抗凝血因子Ⅸ、 TPA 、蛋白 质C 、凝药从血物转因t基PA因子（羊组Ⅷ的织羊型、奶纤中白溶提酶细取原出胞激治活疗物心）脏病的
生物技术与医药卫生
基因治疗的基本方式
体细胞介导的基因治疗 回体法 ex vivo
Biblioteka Baidu
体内直接转基因
体内法 in vivo
基因治疗的应用
转入功能基因（单基因 遗传病） 血友病B 薛京伦等用逆转 录病毒载体将IX因子的 cDNA至血友病B患者的皮 肤成纤维细胞中，再回 植患者皮下，患者凝血 因子IX的表达明显增高， 症状得到改善 重症综合性免疫缺乏症 （SCID）
➢ 将合成的胰岛素基因导入大肠 杆菌，每2000L培养液就能产生 100g胰岛素！相当于1000Kg猪 胰脏中提取的量。
生物技术与医药卫生
生物反应器
生物技术与医药卫生
➢ 将外源基因在动、植物体内 表达并生产出我们所需的营 养（蛋白）或工业用原材料 的动植物基因改良（操作） 的个体称为生物反应器。
动物乳腺生物反应器生产药用蛋白质
国内生物医药的发展 展迅速——起步晚，起点低，但发
§ 1989年我国批准了第一个在我国生产的基因工程药物-重组人干扰素α1b
§ 近年来我国生物制药业销售收入以平均超过20%的速度增 长。
基因工程药品的生产
➢ 许多药品的生产是从生物组织 中提取的。受材料来源限制产 量有限，其价格往往十分昂贵。
➢ 如胰岛素长期以来只能依靠从 猪、牛等动物的胰腺中提取。
重症综合性免疫缺乏症（SCID）
生物技术与医药卫生
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
望 问 听 触——经验
化验/检验——微生物、 免疫学、生物化学、病 理学等对细胞、组织、 酶、代谢物等检测
影像学—X线、B超、CT、 核磁共振、内窥镜等
特殊检查—肌电/脑电/心 电、骨密度等
基因诊断 应用分子生物学方法：如 PCR技术或PCR与分子杂交
标记 主要应用于 先天遗传性疾患（苯丙酮尿 症、血红蛋白病） 后天基因突变引起的疾病 （肿瘤、糖尿病） 病原生物的侵入（流感、肝 炎、艾滋病） 个体识别、法医物证
二、基因工程制药
➢ 基本方法是：将目的基因用DNA重组的方法连接 在载体上，然后将载体导入靶细胞，使目的基因 在靶细胞中得到表达，最后将表达的目的蛋白质 提纯及做成制剂，从而成为蛋白类药或疫苗。
国外生物医药的发展
生物技术与医药卫生
➢1976年第一家基因工程技术开发药物的公司建立； ➢1982年第一个基因工程药物重组人胰岛素正式生产，推向市场 ➢2002年全球生物技术公司总数已达4284家，美国占34％。 ➢2004年基因重组生物技术药物的年销售额已经突破400亿美元；。 ➢2005年市场上的生物技术药物达到200种左右，而在研的药物为 600种。 ➢全世界已有2.5亿人使用生物技术药物和疫苗。
基因治疗的策略
生物技术与医药卫生
原位修复(基因修复） 对有缺陷的基因在原来位置上进
行修复，使该基因恢复正常 基因替代疗法 治疗策略是切除发生缺陷的基因，
再转入有功能的正常 基因增强 将目的基因导入靶细胞，目的基
因的表达产物可以补偿缺陷细 基因治疗掀起了一场临床医学革命 胞的功能 基因抑制 导入外源基因以抑制原有的基因， 目的在于阻断有害基因的表达
生物技术与医药卫生
目前已制作成功并产生重大社会、经济效益（应）的乳腺生 物反应器（动物）有: 转基因牛(荷兰Phraming公司-人乳铁蛋白、EPO) 转基因羊（山羊、绵羊）(英PPL公司-抗胰蛋白酶; 美GTC-人 凝血酶原III)等
血液、尿腺 、乳腺、禽卵、昆虫
生物技术与医药卫生
治疗用转基因牛研究的时间与资金要求
感染性疾病检测
利 用 PCR 技 术 或 PCR 与 分子杂交标记相结合，可 以快速准确地检测出病原 性物质
乙型肝炎病毒 丙型肝炎病毒 结核杆菌和疟原虫的分 型
个体识别
公安司法系统——罪犯及受 害人的身份识别及亲子鉴定
部队—— 伤亡士兵的身份 识别；印尼海啸中死难人员 身份识别
保安—— 个人DNA身份证， 用于人员识别
Jeffreys和DNA指纹 1985年Jeffreys应用RFLP进行亲子鉴 定,创建DNA指纹分析方法
生物技术与医药卫生
三 基因治疗（Gene Therapy）
➢基因治疗是将正常的外源基因导入靶细胞中以弥补 靶细胞所缺失或突变的基因、或抑制异常表达的基因
➢目前，基因疗法的对象 ➢基因病、肿瘤、心血管病、糖 尿病、血友病、严重贫血、关节 炎、爱滋病等15种以上疑难顽症 ➢基因治疗人类遗传性疾病,仍在 探索阶段
生物技术与医药卫生
转基因治疗的问题与危险性
有效的目的基因过少；
安全性:导入的基因缺乏调 控手段；
有效性和稳定性：缺少高效 和导向的载体系统；