遗传病的治疗(C13

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《医学遗传学》网络课程
主讲人:郭奕斌
中山医学院医学遗传学教研室
第十三章、遗传病的治疗
第一节、手术治疗
第二节、药物治疗
第三节、饮食疗法
2020/4/24
****《医学遗传学》CAI教学 ****
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第四节、基因治疗
是指运用DNA重组技术修复患者细胞内有缺陷的基因,使
细胞恢复正常功能而达到治疗遗传病的目的,包括:1、基
因修正,即定点导入外源正常基因,代替有缺陷的基因,而
对靶细胞基因组无任何改变;2、基因添加,即非定点导入
外源正常基因,而没有去除或修复有缺陷的基因。
【例】电视机的修理,方法有二。
一、基因治疗的策略
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(一)基本方式
1、生殖细胞基因治疗:可根治,但难且涉及伦理问题。
2、体细胞基因治疗:易但无法控制不传给下一代。
(二)必须具备的条件
1、疾病的发病机制及相应基因的结构功能清楚;
2、纠正疾病的基因已被克隆,而且该基因表达与调控的机
制与条件清楚;
3、导入基因具有适宜的受体细胞,并能有效表达;
4、具有安全有效的转运载体和方法。
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二、基因转移的方法
(一)目的基因的转移
1、物理方法
(1)直接注射法:体外显微注射,一次只能注射1个。体内
注射,外源DNA摄入量大。
(2)电穿孔法:高压脉冲电场—击穿靶细胞膜—出现可逆
的小孔。
(3)微粒子轰击法:亚微粒的钨和金,能吸附DNA,形成
微粒—用轰击波获得超高速,进入靶细胞。
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2、化学法:磷酸钙沉淀法改变膜通透性,以摄取外源DNA,
但转移效率低。
3、膜融合法:人工脂质体或红细胞影泡、微细胞、原生质
球等与靶细胞融合,释放外源基因。
4、受体载体转移法:重组质粒和特异性多肽(配体)形成
复合物,导向特异类型的细胞。
5、同源重组法:将外源基因定位导入受体细胞的染色体
上—同源序列交换—取代缺陷基因。如基因修正。
6、病毒介导转移法:以病毒作载体,转移目的基因,最有
效。有SV40、牛乳头状病毒等DNA病毒和逆转录病毒。
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(二)靶细胞的选择
1、易于取材,自体移植无排斥反应;
2、易于培养和导入基因;
3、移植时不会因细胞老化而影响基因表达;
4、重新植入后,能高速血管化,便于释放外源基因编码
的蛋白质进入血管。
目前常用的靶细胞是骨髓干细胞、皮肤成纤维细胞、外周
血淋巴细胞、肝细胞、血管内皮细胞和肌细胞等。
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三、基因治疗的方法
(一)反义寡核苷酸技术:一是利用DNA和RNA的碱基互补可
行成同源和异源双链的原理,将突变基因所转录的mRNA
(DNA)阻断在翻译(或转录)前;二是反义寡脱氧核苷
酸形成异源双链后启动内源酶RNA,并裂解RNA及其他效
应物,可使症状得到改善。
1、反义RNA表达载体
2、反义RNA(或DNA)的体外微注射
3、用脂质体运送反义RNA
4、其他方法
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(二)“自杀基因”疗法:自杀基因—特异酶—使药物转化为对肿瘤
有害的物质(对正常细胞无影响)—使肿瘤DNA无法复制而死亡。
旁观者效应:是指当将适量的HSV TK+癌细胞和HSV TK—癌细胞
共培养,当加入GCV药物后不仅前者被杀死,HSV TK — 癌细胞
也被杀死。
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(三)多抗药基因疗法
在肿瘤治疗中,利用基因重组技术将已被克隆的多抗药
性(MDR)基因导入骨髓干细胞,进而使由此类干细胞
所衍生的白细胞对化疗药物的耐受性增强,从而通过加大
化疗药物剂量或延长化疗药物的使用时间达到治疗肿瘤目
的的治疗方法。
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(四)抑癌基因疗法:将正常的抑癌基因导入肿瘤细胞以代替和补
偿缺陷的抑癌基因,从而抑制肿瘤的生长。即基因添加疗法。
CDK:细胞周期蛋白依赖性激酶;cyclin:细胞周期蛋白。
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四、基因治疗的临床应用
(一)ADA缺乏症:美国学者Anderson于1990,1991分别对4岁
和9岁两个ADA缺乏症女孩行基因治疗,取得成功。
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(二)乙型血友病
上海复旦大学遗传所薛京伦等1991年进行了世界首
次血友病B基因治疗的临床I期试验(该研究以皮肤成纤维
细胞为主要靶细胞,采用反转录病毒基因转移方法),先
后有4 名乙型血友病患者接受基因治疗,经治疗后出血症
状减轻,取得了安全有效的结果,获得基因治疗领域里第
一个国家卫生部颁发的临床试验许可证。
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(三)肿瘤的基因治疗:已有细胞因子疗法、“自杀基因”
疗法、反义核酸导入以及抑癌基因重组体导入等疗法。
五、基因治疗存在的问题及解决办法
(一)导入基因的持续表达:外周血淋巴细胞和皮肤成纤维
细胞等靶细胞寿命有限,需不断回输,持续表达。
(二)导入基因的高效表达:将高效启动子构建入逆转录病
毒载体以提高表达效率。
(三)安全性问题:逆转录病毒的潜在致癌危险;随机整合
可能激活原癌基因或失活抑癌基因而引起癌变。
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