基因治疗(genePPT课件
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5.靶细胞应有较长的寿命 基因治疗、特别是某些单基因
遗传缺陷性疾病的基因治疗,最终 目标是要求外源基因长期、稳定的 表达,直至终生。
(三)基因载体和基因转移系统 目前使用的基因载体有病毒载体
和非病毒载体。 1.非病毒介导的基因转移
物理方法 • 显微注射法 •电穿孔法 •直接注射法和微粒子轰击法
化学方法 • DNA-磷酸钙共沉淀法 • 多聚阳离子-DNA复合物法 • 脂质体-DNA复合物法
体内法是将外源基因直接或通过基 因转移系统导入体内相关组织细胞, 并在其中表达。导入体内之后必须进 入靶细胞,有效表达并达到治疗目的。
三 基因治疗的总体策略 基因治疗是通过在适当的靶细胞
中有效表达重组目的基因片段而实 现的。目前设计基因治疗策略的总 体原则是:
1.直接补替缺陷的基因; 2.抑制非正常的基因产物表达; 3.以间接方式调节机体本身免疫系
2.靶细胞应容易取出和移植 基因治疗常规途径:将靶细胞从
体内取出,经基因转化后再移植回人 体内。这就要求靶细胞容易从体内取 出和植回人体。最容易取出和移植的 细胞当属血液系统的细胞。
3.靶细胞容易在体外培养 4wenku.baidu.com靶细胞容易实现基因转化
将目的基因转移到靶细胞的手 段主要有物理、化学、融合及病 毒载体四大类。
二 基因治疗分类: 1.目的基因导入体内的方式
体外途径(ex vivo)——间接法,
回输法
体内途径(in vivo)——直接法
2.靶细胞 体细胞:疾病相关细胞,免疫系统
细胞,干细胞 生殖细胞:严格禁止
间接法是指先将合适的靶细胞从 体内取出,在体外扩增,并将外源 基因导入细胞内使其高效表达,然 后将这种基因修饰过的靶细胞回输 病人体内,使外源基因在体内表达, 从而达到治疗目的。
9.特异性细胞杀伤性基因治疗
利用DNA重组技术构建以特异性 杀伤靶细胞为目标的导弹。具有导向 性和杀伤性。
四.基因治疗的基本程序 (一)获得目的基因
要进行基因治疗,必须首先获得目 的基因并对其表达调控进行详细研究。 目的基因来源有多种,主要包括:含目 的基因的供体细胞的基因组DNA分离、 预先分离克隆的基因、PCR扩增的基因 及人工合成的基因。
5.调控性基因治疗 通过导入编码调控蛋白的基
因以治疗基因表达异常的疾病。 如:以野生型P53基因治疗肺癌 或急性白血病。
6.应用“自杀基因”的基因治疗 也称活化前体药物性基因治疗。
某些病毒或细菌产生的酶能将对人 体无毒或低毒的药物前体,在人体 细胞内一系列酶的催化下转变为细 胞毒性物质,从而导致细胞死亡。
至于传染病,是由外源病原体如 病毒、细菌及其它微生物引起的疾病, 而这些病原体是通过它们的遗传物质 及其表达产物作用于人体而致病。同 时,这些病原体的遗传物质还可以在 人体内不断复制。
所以,人的疾病的发生,都是人细 胞本身的基因改变或由外源病原体的基 因及产物与人体相互作用的最后结果。 为此,长期以来科学家们想象人类能否 最终依靠遗传物质,无论是人本身的或 外源的,来治疗疾病,包括纠正人自身 基因的结构或功能上的错乱,阻止病变 的进展,杀灭病变的细胞或抑制外源病 原体遗传物质的复制,从而达到治疗的 目的。
融合法:通过原生质球相互融 合的方法,将目的基因导入靶细 胞。
基因治疗(gene therapy)
主要讲授内容:
一 概述
二 基因治疗分类
三 基因治疗的总体策略 四 基因治疗的基本程序 五 基因治疗应用(心血管疾病) 六 展望
一.引言:
人类疾病,除单基因遗传病外,许多 常见疾病如恶性肿瘤、高血压、糖尿病、 冠心病等的发生,都是环境因子如化学 物质、病毒或其它微生物、营养,以及 体内的各种因素,包括精神因素、激素 或中间产物等内外因素作用于人体基因 的最后结果。
3.基因补偿性治疗
基因补偿性治疗指将目的基因导入 病变细胞或其它细胞,不去除异常基 因,而是通过目的基因的非定点整合, 使其表达产物补偿缺陷基因的功能或 使原有的功能得以加强。目前基因治 疗多采用此种策略。
4.基因失活性治疗
基因失活性早期一般指反义核酸 技术。它将特定的反义核酸,包括 反义RNA、反义DNA和核酶导入 细胞,在翻译和转录水平阻止某些 基因的异常表达,以达到治疗疾病 的目的。RNAi、肽核酸、基因敲 除。
定义 把基因转移到患者体内,使其发
挥作用,以达到治疗疾病目的的技 术称为基因治疗(Gene Therapy)。
基因治疗自Anderson于1990年进 行了第一例应用腺苷脱氨酶基因 (ADA),经反转录病毒导入人体自身 T淋巴细胞,经扩增后输回患儿体内,获 得了成功。患儿5年后体内10%造血细 胞ADA基因呈阳性,除了还需应用部分 剂量的ADA蛋白外,其他体征正常。这 一成功标记着基因治疗的时代已经开始。
统的抗病功能; 4.利用外源基因对病变细胞造成特
异性杀伤。
1.基因替代和基因矫正治疗 基因替代是指正常基因原位替代
缺陷基因(或变异基因)。基因矫 正是指将致病基因的异常碱基序列 进行纠正,而正常序列部分予以保 留。
2.代偿性基因治疗 通过对有代偿功能的基因的
正调控,开启其关闭状态来代偿 功能异常的基因。例如,以某些 作用剂提高珠蛋白基因的表达以 治疗ß地中海贫血。
(二)靶细胞的选择 已被应用的靶细胞有淋巴细胞、
造血细胞、上皮细胞、角质细胞、 成纤维细胞、肝细胞、肌细胞及肿 瘤细胞。
1.发病器官及位置。 可以选择病变本身器官的细胞,也可
以选择病变器官以外的细胞来作为基因 治疗的靶细胞。例如:在肝脏病的基因 治疗中,可以选择肝细胞作为基因治疗 的靶细胞;在肿瘤基因治疗中,可选择 肿瘤组织侵润的淋巴细胞或肿瘤细胞本 身。
7.免疫修饰性基因治疗 免疫修饰性基因治疗即导入能
使机体产生抗病毒或抗肿瘤免疫 力的基因以达到治疗目的。例如: B7共刺激分子基因及各种淋巴细 胞因子基因的导入和表达,直接 注入抗原基因等。
8.化疗保护性基因治疗 向正常细胞内导入单相或多相细胞
毒性药物的抗性基因,使得正常细胞 耐受化疗药物的能力大大提高。如: 导入多药耐药基因(MDR),可使 正常细胞获得广泛的化疗药物耐受性。