医学遗传学19基因治疗

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1、19基因治疗GeneTherapyMutantgeneMutantmRNAMutantproteinMetabolicorotherbiochemicaldysfunctionClinicalphenotypeThefamilyThevariouslevelsoftreatment基因治疗就是运用重组DNA技术，将具有正常基因及其表达所需的序列导入到病变细胞或体细胞中，以替代或补偿缺陷基因的功能，或抑制基因的过度表达，从而达到治疗遗传性或获得性疾病的目的。Genetherapyistheinsertionofgenesintoanindividual'scellsandtissues

2、totreatadisease,suchasahereditarydiseaseinwhichadeleteriousmutantalleleisreplacedwithafunctionalone.β-globingene①②③④GenecorrectionGenereplacementGeneAugmentationβ-globingene①②③④Knock-downTheabnormalgenecouldberepairedthroughselectivereversemutation,whichreturnsthegenetoitsnormalfunction.Anabnor

3、malgenecouldbeswappedforanormalgenethroughhomologousrecombination.Anormalgenemaybeinsertedintoanonspecificlocationwithinthegenometoreplaceanonfunctionalgene.Theregulation(thedegreetowhichageneisturnedonoroff)ofaparticulargenecouldbealtered.防止减轻代偿纠正相应疾病基因治疗外源基因其他遗传物质载体患者某些细胞纠正遗传缺陷表达治疗性基因产物灭活致病基因

4、Germlinecell(生殖细胞）Somaticcell(体细胞)InvivoExvivoGenetherapyDeliveryofthegenes物理方法化学方法生物方法直接注射电穿孔显微注射磷酸钙DEAE-葡聚糖脂质体病毒载体Viralmediatedgenetransfer通过转换方式完成基因转移，即以病毒为载体，将外源目的基因通过基因重组技术，组装于病毒上，让这种重组病毒去感染受体宿主细胞，这种病毒称为病毒运载体（viralvector）。1.-逆转录病毒（Retrovirus）2.-腺病毒（Adenovirus）RetrovirusAdenovirus逆转录病毒具有以下3

5、个优点：首先是它具有穿透细胞的能力，其转染率可达100%；其次是宿主范围广，可同时感染大量细胞并长期停留；再者病毒基因和它所载的外源基因都能表达。不足之处：主要是病毒基因容量有限，一般插入片段只能在7kb左右，如果较大的基因则要用其cDNA；病毒随机插入靶细胞基因组中，因病毒具有强大的启动子和增强子，能使插入位点附近的基因过度表达或失活；最严重的问题是由于病毒自身含有病毒蛋白和癌基因，可使宿主细胞感染病毒和致癌。腺病毒进行基因治疗有以下优点：该病毒可感染分裂和非分裂的细胞，并能得到大量基因产物，对神经细胞、心肌细胞等基因缺陷的纠正有特殊意义；病毒颗粒相对稳定，并易于纯化和浓缩，且感染

6、力不降低；可有效转导多种靶细胞后而游离于细胞基因组外，并持续表达；已用于基因治疗的Ad5属腺病毒C亚群，无致癌性。缺点：不会整合入宿主细胞基因组，因此腺病毒不能在细胞内长期存在，在基因治疗中往往需要反复“给药”。可引起对输注的腺病毒产生免疫反应，从而阻止重复感染。理想的靶细胞应具有下列特点：1）易于从体内取出和易于在体外培养并大量扩增；2）容易被转导；3）经体外操作后能存活并能安全回输体内；4）回输后寿命长并能高效而持久地表达目的基因。靶细胞TargetCell骨髓干细胞骨髓中至少含有两种干细胞造血干细胞Hematopoeiticstemcells（HSC）骨髓间质干细胞Bonema

7、rrowstromalcells（MSC）HSC一般处于静止期，必要时才进入细胞周期多能干细胞(造血干细胞,HSC)定向干细胞(造血祖细胞,HPC)成熟的终末细胞具有可移植性和自我更新能力，体内永不耗竭，只需单次治疗；具有多能性，可分化为粒、红、淋巴和血小板等各种血细胞，且在分化过程中保持基因组的相对稳定，使目的基因随细胞的分化成熟而相对扩增，病人可终身受益；外源基因表达产物可通过血液循环遍布全身；造血干/祖细胞的功能活性可在体内外进行分析；取材于自体骨髓