1、19 基因治疗Gene Therapy,Mutant gene,Mutant mRNA,Mutant protein,Metabolic or other biochemical dysfunction,Clinical phenotype,The family,The various levels of treatment,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。,Gene therapy is the insertion of genes into an
2、 individuals cells and tissues to treat a disease, such as a hereditary disease in which a deleterious mutant allele is replaced with a functional one.,-globin gene,Gene correction,Gene replacement,Gene Augmentation,Knock-down,The abnormal gene could be repaired through selective reverse mutation, w
3、hich returns the gene to its normal function.,An abnormal gene could be swapped for a normal gene through homologous recombination.,A normal gene may be inserted into a nonspecific location within the genome to replace a nonfunctional gene.,The regulation (the degree to which a gene is turned on or
4、off) of a particular gene could be altered.,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,Germline cell (生殖细胞） Somatic cell (体细胞),In vivo,Ex vivo,Gene therapy,Delivery of the genes,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,Viral mediated gene transfer通过转换方式完成基因转移，即以病毒为载
5、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（viral vector）。,1.-逆转录病毒（Retrovirus） 2.-腺病毒（Adenovirus）,Retrovirus,Adenovirus,逆转录病毒具有以下3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
6、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
7、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Target Cell,骨髓干细胞骨髓中至少含有两种干细胞造血干细胞 Hematopoeitic stem cells（HSC）骨髓间质干细胞 Bone marrow stromal cells（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，
8、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； 取材于自体骨髓或脐带血，易于获取也便于植回并存活，临床已有成熟技术,反义寡核苷酸（Antisense）,Models of structures that may mediate mRNA synthesis and DNA replication inhibition by Triplex,Ribozyme,RNAi,Suicide gene therapy,成功的基因治疗必要条件是：,转基因治疗的问题与危险性,The End,
