基因治疗及其研究.doc

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1、基因治疗及其研究11设农（2）班：涂乔威学号：1307110222摘要：基因治疗是近20年来随着现代分子生物技术的发展而诞生的新的生物医学治疗技术。利用该技术可将人的正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入人体靶细胞以纠正基因缺陷或者发挥治疗作用，从而达到治疗疾病的目的。从基因治疗（不同于常规治疗）入手，结合国内外的研究进展，概述了基因治疗的概念、现状、存在的问题及其未来的发展前景。关键词：基因治疗；现状；存在问题；发展前景引言21世纪是生物科学和生物技术的世纪，随着转基因技术、反义核酸技术、RNAi技术等基因操作方法的发展和完善，采用分子生物学手段治疗遗

2、传疾病、肿瘤、心血管和代谢性疾病等已经成为本世纪的一大热点领域。1990年第一例基因治疗的成功使得利用基因工程治疗人类疾病成为现实。目前，基因治疗已成为一项跨世纪工程，越来越多地受到科学界的关注。1.基因治疗的简介1.1基因治疗的概念基因治疗有广义和狭义之分，广义的基因治疗包括了狭义的基因治疗和利用基因药物进行的治疗。而狭义的基因治疗即通常所说的基因治疗，是指通过基因转移技术将外源正常基因直接导入患者病变部位的靶细胞，通过控制目的基因的表达，抑制、校正、替代货补偿缺陷或异常基因，从而恢复受体细胞、组织或器官的正常生理功能，进而达到治疗疾病的一种新型医疗方法。

3、基因治疗在治疗方式上不同于基因工程的药物治疗，但从实际效果看，它是通过导入人体的基因产生特定的生理活性分子而起作用，即相当于向病变部位导入一个给药系统，因此，可将导入的外源基因看作广义的基因药物。故而可推导出广义的基因治疗包括利用基因药物进行的治疗在内。根据外源基因所导入的受体细胞的类型不同，可将基因治疗分为体细胞基因治疗和生殖细胞基因治疗。体细胞基因治疗是应用体细胞基因工程技术将外源基因植入人体，进而校正该病人的遗传缺陷。生殖细胞基因治疗是将外源正常基因转入精子、卵子或受精卵，矫正有缺陷的基因而达到治疗你遗传病的目的。理论上讲，生殖细胞基因治疗既可以治疗遗

4、传病患者，又可以使其后代不再患上这种遗传病，是一种使遗传病得到根治方法。1.2基因治疗实施的具体环节基因治疗的实施包括目的基因和靶细胞的选择及获得，目的基因的导入，外源基因在人体内的高效表达等四个主要阶段。1.2.1特异外源基因的获得随着分子生物学和基因重组技术的发展，基因获取的手段也逐渐成熟。目的基因的获取必须遵循以下原则，即保留基因自身的编码区、调控区和特殊启动子等元件，以保持基因结构的完整性。目前，获取目的基因的主要方法有利用分子生物学手段分离与克隆目标基因，如利用酶切或逆转录等方法，或采用人工手段合成目的基因片段。另外获得目的基因的方法还有：建立基因

5、文库、聚合酶链式反应（PCR）、化学合成法。1.2.2靶细胞的分离与体外培养靶细胞（又称受体细胞）是接受外源基因的细胞，来源于被治疗的对象。基因治疗的实施过程中需要从病人体内选取合适的靶细胞进行体外培养、增值，以获得足够的靶细胞来接受外源基因。合适的靶细胞是基因治疗成败的关键之一，选择是应考虑疾病的性质和部位，取材的容易程度，便于体外培养和遗传操作，以及要有可行的转移方法。目前，T淋巴细胞为较常用的靶细胞。近年来，新生儿脐带血中的干细胞被用作靶细胞，成功治疗了婴儿的ADA缺陷的SCID冰。随着技术的进步，其他类型的细胞如骨髓细胞、角质细胞、肝细胞、皮肤成纤维

6、细胞和血管内皮等也越来越多地用于基因治疗。1.2.3目的基因导入方式基因治疗时应选择适当的基因转移方法，将外源基因转移到受体细胞的细胞核内，使其在染色体上整合或成为不整合的流离基因。随着各种动物基因转移技术的相继问世，目的基因导入的方法也越来越多，为我们所熟知的方法主要有以下三种：①　化学方法：磷酸钙沉淀法、DEAE葡聚糖介导转染法、脂质体介导法等；②　物理方法：包括电脉冲穿透法、显微注射法、基因枪法等;③　生物学方法：如逆转录病毒发（Rt）、腺病毒（Ad）、疱疹病毒（HSV）和腺病毒相关病毒（AAV）载体等。1.2.4目的基因的表达与控制基因重组的主要目的

7、是要使目的基因在某一细胞中能得到高效表达，即产生人们所需要的高产的目的基因工程技术的核心是基因表达技术。基因产物，如蛋白质、多肽类生物药物.基因表达是指结构基因在调控序列的作用下转录成mRNA，经加工后在核糖体的协助下又转译出相应的基因产物——蛋白质，再在受体细胞环境中经修饰而显示出相应的功能。从基因到有功能的产物这整个转录、转译及所有的加工过程就是基因表达的过程。操纵子的调节基因与RNA聚合酶作用，结构基因开始转录成mRNA，同时，mRNA立即与核糖体结合转译出相应的多肽或蛋白质，转录与转译近乎同时完成，mRNA随之被水解掉。真核生物基因表达系统中，转录在

8、核内进行，生成hnRNA，核内加工：剪接内含子和外显