基因治療的原理

1、精選課件一、基因治療的策略一、基因治療的策略 內(nèi)容提要內(nèi)容提要二、基因轉(zhuǎn)移技術(shù)二、基因轉(zhuǎn)移技術(shù) 三、基因干預(yù)三、基因干預(yù) 目的目的：將缺陷基因的異常序列進(jìn)行橋正。：將缺陷基因的異常序列進(jìn)行橋正。 精選課件（二）（二） 基因添加基因添加 基因添加或稱基因增補(bǔ)基因添加或稱基因增補(bǔ)（gene augmentationgene augmentation）: : 通過導(dǎo)入外源基因使靶細(xì)胞表達(dá)其本身不表達(dá)通過導(dǎo)入外源基因使靶細(xì)胞表達(dá)其本身不表達(dá)的基因。的基因。類型類型: :n在有缺陷基因的細(xì)胞中導(dǎo)入相應(yīng)的正?；?，在有缺陷基因的細(xì)胞中導(dǎo)入相應(yīng)的正常基因，而細(xì)胞內(nèi)的缺陷基因并未除去，通過導(dǎo)入正常而細(xì)胞內(nèi)的缺

2、陷基因并未除去，通過導(dǎo)入正?；虻谋磉_(dá)產(chǎn)物，補(bǔ)償缺陷基因的功能。基因的表達(dá)產(chǎn)物，補(bǔ)償缺陷基因的功能。n向靶細(xì)胞中導(dǎo)入靶細(xì)胞本來不表達(dá)的基因，利向靶細(xì)胞中導(dǎo)入靶細(xì)胞本來不表達(dá)的基因，利用其表達(dá)產(chǎn)物達(dá)到治療疾病的目的。用其表達(dá)產(chǎn)物達(dá)到治療疾病的目的。精選課件（三）基因干預(yù)（三）基因干預(yù)l基因干預(yù)基因干預(yù)（gene interferencegene interference）: : 采用特定的方式抑制某個基因的表達(dá)，或采用特定的方式抑制某個基因的表達(dá)，或者通過破壞某個基因的結(jié)構(gòu)而使之不能表達(dá)，者通過破壞某個基因的結(jié)構(gòu)而使之不能表達(dá)，以達(dá)到治療疾病的目的。以達(dá)到治療疾病的目的。精選課件 1.1.病毒介

3、導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移系統(tǒng)病毒介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移系統(tǒng) 病毒載體病毒載體介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移效率較高，介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移效率較高，因此它也是使用最多的基因治療載體。因此它也是使用最多的基因治療載體。據(jù)統(tǒng)計，有據(jù)統(tǒng)計，有72%72%的臨床實(shí)驗(yàn)計劃和的臨床實(shí)驗(yàn)計劃和71%71%的的病例使用了病毒載體，其中用得最多的病例使用了病毒載體，其中用得最多的是逆轉(zhuǎn)錄病毒載體。是逆轉(zhuǎn)錄病毒載體。精選課件 (1) (1) 逆轉(zhuǎn)錄病毒載體逆轉(zhuǎn)錄病毒載體精選課件 逆轉(zhuǎn)錄病毒載體的特點(diǎn)逆轉(zhuǎn)錄病毒載體的特點(diǎn) 逆轉(zhuǎn)錄病毒包膜上由逆轉(zhuǎn)錄病毒包膜上由envenv編碼的糖蛋白，能夠被許編碼的糖蛋白，能夠被許多哺乳動物細(xì)胞膜上的特異性受體識別，從而使多哺

4、乳動物細(xì)胞膜上的特異性受體識別，從而使逆轉(zhuǎn)錄病毒攜帶的遺傳物質(zhì)高效地進(jìn)入靶細(xì)胞。逆轉(zhuǎn)錄病毒攜帶的遺傳物質(zhì)高效地進(jìn)入靶細(xì)胞。 逆轉(zhuǎn)錄病毒結(jié)構(gòu)基因逆轉(zhuǎn)錄病毒結(jié)構(gòu)基因gaggag、envenv和和polpol的缺失不影響的缺失不影響其他部分的活性。其他部分的活性。 前病毒可以高效整合至靶細(xì)胞基因組中，有利于前病毒可以高效整合至靶細(xì)胞基因組中，有利于外源基因在靶細(xì)胞中的永久表達(dá)。外源基因在靶細(xì)胞中的永久表達(dá)。 包裝好的假病毒顆粒（攜帶目的基因的重組逆轉(zhuǎn)包裝好的假病毒顆粒（攜帶目的基因的重組逆轉(zhuǎn)錄病毒載體）以芽生的方式分泌至輔助細(xì)胞培養(yǎng)錄病毒載體）以芽生的方式分泌至輔助細(xì)胞培養(yǎng)的上清液中，易于分離制備。

5、的上清液中，易于分離制備。 精選課件 逆轉(zhuǎn)錄病毒載體的主要缺點(diǎn)逆轉(zhuǎn)錄病毒載體的主要缺點(diǎn) 隨機(jī)整合，有插入突變、激活癌基隨機(jī)整合，有插入突變、激活癌基因的潛在危險；因的潛在危險； 逆轉(zhuǎn)錄病毒載體的容量較小，只能逆轉(zhuǎn)錄病毒載體的容量較小，只能容納容納7 kb7 kb以下的外源基因。以下的外源基因。精選課件 （2 2）腺病毒）腺病毒(adenovirus(adenovirus，AV)AV)載體載體 腺病毒是一種大分子腺病毒是一種大分子(36 kb)(36 kb)雙鏈無包膜雙鏈無包膜DNADNA病毒。它通過受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，病毒。它通過受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，然后腺病毒基因組轉(zhuǎn)移至細(xì)

6、胞核內(nèi)，保持在染色然后腺病毒基因組轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核內(nèi)，保持在染色體外，不整合進(jìn)入宿主細(xì)胞基因組中。體外，不整合進(jìn)入宿主細(xì)胞基因組中。 腺病毒是人類呼吸道感染的病原體，但目前腺病毒是人類呼吸道感染的病原體，但目前尚未發(fā)現(xiàn)與腫瘤發(fā)生有關(guān)聯(lián)。宿主細(xì)胞范圍廣，尚未發(fā)現(xiàn)與腫瘤發(fā)生有關(guān)聯(lián)。宿主細(xì)胞范圍廣，可感染分裂和非分裂終末分化細(xì)胞，如神經(jīng)元等?？筛腥痉至押头欠至呀K末分化細(xì)胞，如神經(jīng)元等。 精選課件精選課件 2.2.非病毒載體介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移系統(tǒng)非病毒載體介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移系統(tǒng) （1 1）脂質(zhì)體介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移技術(shù)）脂質(zhì)體介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移技術(shù) 脂質(zhì)體介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移技術(shù)使用方便、脂質(zhì)體介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移技術(shù)使用方便、成本低

7、廉。成本低廉。 基本原理基本原理: :利用陽離子脂質(zhì)體單體與利用陽離子脂質(zhì)體單體與DNADNA混合后，可以自動形成包埋外源混合后，可以自動形成包埋外源DNADNA的的脂質(zhì)體，然后與細(xì)胞一起孵育，即可通過脂質(zhì)體，然后與細(xì)胞一起孵育，即可通過細(xì)胞內(nèi)吞作用將外源細(xì)胞內(nèi)吞作用將外源DNADNA（即目的基因）（即目的基因）轉(zhuǎn)移至細(xì)胞內(nèi)，并進(jìn)行表達(dá)。轉(zhuǎn)移至細(xì)胞內(nèi)，并進(jìn)行表達(dá)。 精選課件 （2 2）受體介導(dǎo)轉(zhuǎn)移技術(shù)）受體介導(dǎo)轉(zhuǎn)移技術(shù) 將將DNADNA與細(xì)胞或組織親和性的配體偶聯(lián)，與細(xì)胞或組織親和性的配體偶聯(lián)，可使可使DNADNA具有靶向性。這種偶聯(lián)通常通過多具有靶向性。這種偶聯(lián)通常通過多聚陽離子（如多聚賴氨

8、酸）來實(shí)現(xiàn)。多聚聚陽離子（如多聚賴氨酸）來實(shí)現(xiàn)。多聚陽離子與配體共價連接后，又通過電荷相陽離子與配體共價連接后，又通過電荷相互作用與帶負(fù)電荷的互作用與帶負(fù)電荷的DNADNA結(jié)合，將結(jié)合，將DNADNA包圍，包圍，只留下配體暴露于表面。這樣形成的復(fù)合只留下配體暴露于表面。這樣形成的復(fù)合物可被帶有特異性受體的靶細(xì)胞吞飲，從物可被帶有特異性受體的靶細(xì)胞吞飲，從而將外源而將外源DNADNA導(dǎo)入靶細(xì)胞。導(dǎo)入靶細(xì)胞。精選課件 （3 3）基因直接注射技術(shù)）基因直接注射技術(shù) 不需要進(jìn)行基因工程的繁瑣操作，不需要進(jìn)行基因工程的繁瑣操作，直接將裸露基因直接將裸露基因DNADNA注入動物肌肉或某些注入動物肌肉或某些

9、器官組織內(nèi)。器官組織內(nèi)。 （一）反義（一）反義RNARNA 1. 1. 反義反義RNARNA與基因表達(dá)調(diào)控與基因表達(dá)調(diào)控 利用反義利用反義RNARNA對體外培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)行基因?qū)w外培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)行基因表達(dá)調(diào)控，通常采用的方法有兩種：表達(dá)調(diào)控，通常采用的方法有兩種： （1 1）體外合成反義）體外合成反義RNARNA，直接作用于培養(yǎng)，直接作用于培養(yǎng)細(xì)胞，細(xì)胞吸收細(xì)胞，細(xì)胞吸收RNARNA后，發(fā)揮作用。后，發(fā)揮作用。 （2 2）構(gòu)建能轉(zhuǎn)錄反義）構(gòu)建能轉(zhuǎn)錄反義RNARNA的重組質(zhì)粒，將的重組質(zhì)粒，將質(zhì)粒轉(zhuǎn)入細(xì)胞，轉(zhuǎn)錄出反義質(zhì)粒轉(zhuǎn)入細(xì)胞，轉(zhuǎn)錄出反義RNARNA而發(fā)揮作用。而發(fā)揮作用。 基本原理：將脫唾液酸

10、血清類粘蛋白（基本原理：將脫唾液酸血清類粘蛋白（ASGPASGP）與多聚賴氨酸（與多聚賴氨酸（PLPL）共價連接，得到）共價連接，得到ASGP-PLASGP-PL復(fù)合復(fù)合物，成為運(yùn)載核酸的工具。物，成為運(yùn)載核酸的工具。ASGP-PLASGP-PL反義反義RNARNA復(fù)合復(fù)合物可以專一性地被肝細(xì)胞表面的物可以專一性地被肝細(xì)胞表面的ASGPASGP受體所識別，受體所識別，并吞噬到肝細(xì)胞中，反義并吞噬到肝細(xì)胞中，反義RNARNA進(jìn)入肝細(xì)胞后，可被進(jìn)入肝細(xì)胞后，可被逐漸釋放出來發(fā)揮作用。逐漸釋放出來發(fā)揮作用。 借助受體介導(dǎo)借助受體介導(dǎo)DNADNA轉(zhuǎn)移方法把轉(zhuǎn)移方法把DNADNA換成反義換成反義RNARNA， 就可以實(shí)現(xiàn)受體介導(dǎo)的反義就可以實(shí)現(xiàn)受體介導(dǎo)的反義RNARNA的轉(zhuǎn)移。的轉(zhuǎn)移。精選課件 3.RNA3.RNA干擾的應(yīng)用前景干擾的應(yīng)用前景 RNA RNA干擾研究目前已經(jīng)在功能基因干擾研究目前已經(jīng)在功能基因