基因治疗生物化学课件.ppt

基因治疗 基因治疗（gene therapy）是向靶细胞导入外源基因，以纠正或补偿基因缺陷，达到治疗遗传病目的。 人类遗传疾病5000多种，基本上不可能用常规方法治疗。个别病例只能对症疗法，减轻症状，不能治愈。基因治疗可能是唯一的方法。 1990年美国重组DNA咨询委员会批准治疗腺苷脱氨酶（ADA）临床治疗方案，2个病例症状改善。 1991年复旦大学与二军大学合作用基因疗法治疗血友病B，患者症状有所改善 一、基因治疗的类型 1. 基因调控治疗 从基因水平调控缺陷基因表达，改善症状 镰型细胞贫血症---用5-氮胞苷抑制甲基化酶，使因甲基化而关闭的γ基因重新开放，产生HbF代替HbA 用反义RNA抑制基因表达 核酶（ribozyme）切割RNA阻断基因表达 肿瘤治疗，在基因水平抑制肿瘤细胞基因恶性表达和引导肿瘤细胞逆转。 基因治疗的类型（续） 2. 基因矫正治疗 基因增补—正常基因导入患者体内补偿缺陷基因功能 基因替换—以正常基因取代变异基因 基因校正—体外对异常基因进行纠正。 基因治疗的类型（续） 按矫正基因的类型分为两种基因治疗： · 生殖细胞基因治疗 —对生殖细胞或早期胚胎细胞进行基因矫正。  · 体细胞基因治疗 —以体细胞为受体细胞，不影响下一代 常用细胞介导法：选择靶细胞在体外进行基因修饰，再将其输入体内。 二、基因治疗的条件 · 对导入的基因及其产物有详尽了解；· 外源基因有效导入受体细胞、稳定整合、适量表达；· 不影响受治细胞基因组及表达调控；导入基因方法安全，载体对靶细胞无害； 三、基因治疗的原则 对象是病情严重、预后差、别无他法的患者 转移的基因被克隆 无需高水平表达和精确定量控制就有治疗效果 靶细胞获取或回输安全 转移基因表达对细胞微环境无严格特异性要求 四、基因疗法的步骤 目的（治疗）基因的选择 根据基因治疗类型选择相应目的基因（增补、替换、添加） 基因载体的构建 使目的基因在受体细胞内高效、可控、稳定地表达 受体细胞选择 易分离获取，体外增殖存活，大量扩增。如成纤维细胞、淋巴细胞、骨髓造血干细胞 五、基因治疗的应用 治疗恶性肿瘤 治疗黑色素瘤--将已导入IL2基因的TIL细胞回输给病人，启动自身免疫 治疗艾滋病--用射线照射已导入HIV 基因的成纤维细胞，细胞停止分化，但能产生gp160，将细胞回输给病人，能激活免疫系统，杀伤HIV 感染细胞。 治疗家族性高胆固醇血症（FH） 肝细胞低密度脂蛋白（LDL）受体基因混乱造成，将LDL基因导入病人离体培养的肝细胞，然后经导管注入门脉循环，进入肝细胞后表达相应功能蛋白。 基因治疗的应用（续） 先天性免疫缺陷综合症 病人缺少腺苷脱氨酶基因（ADA）导致T、B淋巴细胞发育不完全，功能障碍,免疫缺陷。 将正常ADA 基因经转录病毒转染进入白细胞，输患者体内，患者ADA基因表达达正常值的25%。 治疗B型血友病： 将人凝血因子Ⅸ的cDNA经逆转录病毒转染到患者成纤维细胞，再植入患者腹腔中。患者凝血因子含量、活性均上升。病情好转，不需输血 （3）基因直接注射技术 不需要进行基因工程的繁琐操作，直接将裸露DNA注入动物肌肉或某些器官组织内。 动物实验表明：接受注射外源DNA的小鼠能够按其基因编码合成相应的蛋白质，并能维持数月之久。 将促进心脏血管生长的基因直接注入实验鼠的心脏，可使其心脏壁内毛细血管增加30%～40%； 将胰岛素基因直接注入鼠骨骼肌细胞，能分泌糖尿病所缺少的胰岛素； 肌内注射凝血因子Ⅸ基因，可产生血友病所需的凝血因子Ⅸ 。 基因直接注射法的优点 制备具有调控部件的质粒DNA重组体的技术较容易； 排除病毒载体可能潜在的致癌性或其他副作用； 导入的基因不需整合即可表达，避免了反转录病毒载体导入整合后，一旦发生副作用不易中止或逆转的缺点； 基因直接注射法可反复使用，而病毒载体则可能诱导体内免疫应答，致使反复治疗效果下降。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 基因置换（gene replacement） 定义：将特定目的基因导入特定细胞，通过定位重组，导入的正常基因，以置换基因组内原有的缺陷基因。 目的：将缺陷基因的异常序列进行桥正。 对缺陷基因的缺陷部位进行精确的原位修复，不涉及基因组的任何改变。 定向整合的条件:转导基因的载体与基因组DNA具有相同的序列。带有目