吾尊百科网

百科 大全
当前位置：首页 > 互联网百科 > 基因疾病和基因治疗

基因疾病和基因治疗

根据临床统计，25%的生理缺陷、30%的儿童疾病和60%的成年人疾病都是由遗传病引起的。而人类遗传病据报道有5000种，大部分是单基因缺陷造成的。我们知道机体是一个复杂的动态性的平衡系统。每一个基因对机体的正常功能的影响都是复杂的，任何一个基因的变化都会导致多种症状的发生。许多肿瘤就是这样发生的。由于这些疾病病因复杂而且发生在遗传物质水平，用传统的治疗方式很难达到根治的目的，而且价格昂贵周期长。基于以上这些原因，人们一直致力于寻找新的、更好的、更彻底的遗传疾病治疗方法。随着分子生物学和分子遗传学等学科的飞速发展、人们对遗传病的分子机理的深入了解以及许多遗传疾病分子模型的建立，特别是人类基因组计划超乎预想的发展和后基因组计划、蛋白质组计划的提出，使人们的自己的遗传背景和基因与疾病的关系有了更清楚的认识。这些都使人的基因治疗成为可能。到目前为止，大约有上千例病人接受了基因治疗。 　　基因治疗是当代医学和生物学的一个新的的研究领域，它试图从基因水平调控细胞中的缺陷基因表达或以正常基因矫正、替代缺陷基因，达到治疗基因缺陷所致的遗传病、免疫缺陷或几因因癌基因的激活或抑癌基因的失活所致的肿瘤等疾病，即与基因相关的疾病。广义上讲基因治疗就是向目的细胞引入具有正常功能的可表达的基因，从而修正由于基因缺陷而造成的遗传病。基因治疗的步骤：了解该遗传病的DNA水平上的发病机理。寻找治疗各种遗传病的方法。

基因治疗简史

　　1962年Szybalski等用人类DNA去转化人类细胞，发现Ca2+有刺激DNA转入细胞的作用，为人工转移遗传物质迈出第一步。 　　1967年Nirenberg 提出遗传工程空用于人类基因治疗。 　　1968年Burnett等用DEAE协同转移的方法将病毒DNA导入培养细胞。 　　1972年Grahant等对磷酸钙介导的DNA转移过程进行了详细的研究，使这一技术得到普遍接受和应用。 　　70年代初 Graessman 和Dicumak奠定了用显微注射法转移基因。 　　1973年美国科学家和几名医生在德国进行了首次基因治疗实验。病人是一对体内缺乏一种稀有酶的姐妹研究人员将一种携带有可使病人本身的酶分泌恢复正常的病毒-肖普化乳头瘤病毒注入患者体内。实验无疗效也无副作用。 　　1980年美国医生对两名严重β地中海贫血患者进行基因治疗，但也未能获得成功。 　　到1988年，科学家在改进目的基因载体、转染技术和选择合适的病种方面进行了大量的研究，在动物身上进行了大量的基因转移和基因标记实验，为基因临床应用奠定了理论基础。 　　1988年美国国家卫生研究院（NIH）重组DNA咨询委员会（RAC）首次批准将标记基因导入肿瘤浸润淋巴细胞的实施方案。其结果对病人无害作用。基因治疗逐渐解禁。 　　1990年RAC又批准治疗腺苷脱氢酶（ADA）缺陷和肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）素瘤病人的临床实施方案。 　　1990年9月研究人员把腺苷脱氢酶基因转入淋巴细胞中，经过培养把淋巴细胞转入患者体内，其症状明显的缓解，治疗获得成功。 　　1991年Rosenberg对50名黑色素瘤晚期患者进行了基因治疗。他们把外源的肿瘤坏死因子转入肿瘤浸润淋巴细胞，结果TIL能集中在肿瘤所在部位杀死肿瘤细胞，治疗取得实验效果。 　　在1991年中国复旦大学的研究人员进行了“成纤维残暴基因治疗血友病B”项目，此外还开展了针对肿瘤和血液病的基因治疗。 　　前不久顾健人院士将基因治疗分为三个阶段：一是准备期（1980年～1989年）。这个阶段中，科学家们在临床前研究方面进行了大量工作，同时也在舆论上做了很多准备。二是狂热期（1990年～1995年）。随着1990年9月基因治疗的第一例应用获得了成功，带来了医学生物学领域的一片狂热，但由于一些关键技术还没有解决，在临床应用中碰壁是必然的。三是理性期（1996年之后）。在对过去几年基因治疗临床试验进行初步评估的基础上，提出必须对基因治疗的关键问题组织研究，使基因治疗从狂热转入理性化的正常轨道（摘自《生命科学周刊》）。 　　随着基因治疗策略不断深化方法的日新月异，适应症也逐步从遗传病扩大到肿瘤、感染性疾病（爱滋病等）和自身免疫病等诸多病种。目前正在进行的基因治疗或进行基因治疗研究的疾病有：ADA缺乏症、爱滋病、血友病、癌和胸苷酶基因、癌和细胞因子、癌和癌基因及耐药基因等项目。由于基因治疗尚未完全成熟，在进行基因治疗临床应之前必须经过长期细致的审查。一般来说必须经过一下四期：1.体外实验和转基因动物实验；2.临床Ⅰ期：极少量的临床实验（6~10名）3.临床Ⅱ期：实验人数略多于Ⅰ期。4.临床Ⅲ期。对更多患者进行临床实验，充分分析该疗法的疗效和安全性，为大规模推广准备充分的数据。基因治疗领域的研究刚刚起步，而遗传疾病种类又很多，因此基因治疗的前景非常广阔。

基因治疗的类型

　　基因调控治疗：它试图从基因水平调控细胞中某些缺陷基因的表达，以达到改善症状的目的。可以是开放或抑制某些基因的表达。例如：β地中海贫血和镰刀形贫血，可以通过引入5-氮胞苷抑制甲基化酶，使因甲基化而关闭的γ基因重新表达。在肿瘤的实验治疗上，采用具有抑制基因表达的反义RNA或能切割RNA的Ribozyme阻断肿瘤细胞基因的不正常表达。最近还发现了新的反义药物：反义太核酸。我们称之为反义治疗。反义治疗的两条途径：1.反义药物序列特异地与DNA双螺旋相结合，形成三链DNA，在基因转录或复制水平调节基因表达，称之为反基因技术。2.反义药物与mRNA形成双链，改变RNA的剪接方式、阻断翻译甚至摧毁异常RNA，在剪接或翻译水平调节基因的表达，称之为反义技术。 　　基因矫正治疗：它包括基因增补、基因替换及基因修复。所谓基因增补就是将正常的目的基因输入病人体内，以补偿缺陷基因的功能或调整细胞的某些功能。而基因替换是以同源重组的方式将正常基因取代变异基因，困难在于体内同源重组的频率很低。而基因修复则是对异常基因在原位进行修复，理论上的理想方式。后两者在技术上都尚待突破。所以目前仍以基因增补最为常用方式。在基因矫正治疗中依据被矫正的细胞类型可分为：生殖细胞或早期胚胎细胞基因治疗和体细胞基因治疗。前者是通过显微注射或其他方法将外源基因输入受精卵。实验证明该基因可以到达成年动物的性细胞，可以遗传给后代。在伦理上的争议以及技术上的困难使这项技术没有用在人类基因治疗上。技术上的困难在于：1.至今未能及时诊断出大部分遗传缺陷的受精卵或早期胚胎细胞。2.目前的基因整合是随机的，可能引起新的遗传症。1987年利用这一技术成功治疗了因髓鞘基质蛋白缺陷所致的小鼠颤抖症。 　　体细胞基因治疗只对某些体细胞进行基因治疗，并不影响下一代。常用的方法有： 　　1. 体外实验：将肿瘤细胞或体内细胞在体外培养，导入外源基因后观察其生物学变化。 　　2.细胞介导的基因治疗：选择适当的靶细胞，在体外进行基因修饰，筛选出能表达外源基因的细胞并将其输入到患者体内，达到基因治疗的效果。 　　3.体内直接转导基因：用载体介导将基因直接输入体内，达到基因治疗的目的。 　　细胞介导的基因治疗是目前最常用的方法，它既可以用原代细胞也可以用细胞株。但也存在一个矛盾，采用患者体内的细胞（自体细胞）可以在融合与移植之后避免免疫排斥反应，但周期长，价格昂贵。目前研究人员正在致力于开发一种广普供体，这种供体细胞的表面抗原大多数已被除掉，使之不会产生有害的免疫排斥反应。

基因治疗的问题与展望

　　一旦基因治疗称为现实，它必将会给医学代俩革命性的变化，基因治疗也将成为预防医学的一部分。但目前基因治疗尚存在很多根本性的问题： 　　1. 许多基因缺陷病的早期诊断还有困难。 　　2. 基因载体本身及外源基因的随机整合问题，即基因治疗中治疗基因的定向运输和定点整合问题。这在体内直接转导基因中最关键的问题。 　　3. 导入基因的表达调控问题。机体是一个非常精细的有机体稳态。任何一种蛋白质的表达都受到严格的调控。引入的治疗基因也需要对其进行精细的表达调节。否则会产生新的疾病。 　　4. 发现新的治疗基因，尤其是对疾病相关基因还不十分清楚的肿瘤基因治疗。在此方面有三个方向：A、分子疗法，将自杀基因引入肿瘤基因。B、增强机体的免疫系统。C、对突变的补偿，设法除去激活的癌基因。 　　基因治疗是近十年来发展起来的新型医疗技术，有广阔的研究、应用和开发前景，但是，它还需要解决许多基础研究和技术方面的的问题，才能具有真正的实用价值。总而言之，基因治疗还在不断发展，随着分子生物学、分子遗传学和临床医学等的发展，它将日益走向成熟。通过制定一些法律来规范基因治疗，相信很多难题包括伦理问题都能得到顺利的解决。道路是曲折的，前景是光明的。

最新百科

热门信息

关于我们

吾尊百科网

吾尊百科网希望各位原创者，创作有价值的百科知识！

推荐百科