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基因治疗

1 拼音

jī yīn zhì liáo

2 英文参考

gene therapy

3 注解

基因治疗(gene therapy)是指将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病,以达到治疗目的。也就是将外源基因通过基因转移技术将其插入病人的适当的受体细胞中,使外源基因制造的产物能治疗某种疾病。从广义说,基因治疗还可包括从DNA水平采取的治疗某些疾病的措施和新技术。例如,有人用5-氮胞苷(5-azocytidine)治疗镰形细胞贫血和β-地中海贫血,目的是使5-氮胞苷抑制甲基化酶,让已关闭的γ基因(胎儿新生儿期的珠蛋白β基因簇的成员)开放,使之大量合成γ链,与α链形成HbF(α2γ2),来替代HbA丧失的功能。此法已在患者取得一定效果,但尚须探索改进。再如80年代发展起来的反义技术(antisense technology)也是在RNA`DNA水平治疗疾病的一种很有发展前途的高新技术

人的体细胞都有23对染色体,染色体由脱氧核糖核酸(DNA)组成,基因是具有一定遗传效应核苷酸序列或DNA片段,每个基因平均由1000个左右核苷酸组成,一个DNA分子可包括几个乃至几百个基因。人体内的基因通常是稳定的,但也会在体内的代谢产物、各种射线或化学物质等的作用发生突变,且突变可以遗传。基因突变实际上就是DNA分子中核苷酸种类数量和顺序的改变,导致遗传信息的改变而致病。由于癌变及遗传怀疾病等是因体内某种基因缺乏、缺陷或突变引起的,因此,对这种基因进行替代、修复和增补,就能治疗这些疾病,从而控制这些疾病的发生,故称基因治疗。

已知人类遗传病已达4000种以上,大部分是由单基因决定的陷性遗传病。分子遗传学的迅速发展,使在基因水平上治疗某些遗传病成为可能。单基因突变的基因治疗,可采用在原位较正有缺陷的基因或在基因组内插入一个功能基因的方法,实践中常采用后一方式。该技术首先要把与疾病有关的正常基因分离克隆然后把足量正常基因送入患者有关组织细胞内,并使其在患者体内正确表达。目前基因的分离和克隆技术已经掌握,输入患者组织细胞可利用逆转录病毒。为克服逆转录病毒本身的高度侵染性和毒性(有的可致癌),可用剪切DNA的方法除去有害基因,从而为基因治疗得到安全载体理想的载体应具组织专一性,甚至细胞专一性,使其用常规方法注射到体内后即可自动抵达目的细胞,并把要移植的基因整合到染色体上。由于用基因移植治疗的细胞,必须先从病人体内取出进行人工培养后,再移植到病人体内,因而基因治疗难度很大,目前只有皮肤细胞和骨髓细胞可接受该处理,而且能做到的治疗只是引入外源基因使其表达,以补充缺失的或失去正常功能的酶,而不能做到用正常基因去替换突变基因。加拿大科学家将胰岛细胞植入糖尿病患鼠的胰脏,取得了疗效。美国科学家也进行了一些动物试验,估计不久可进行人体试验。

目前较常用的基因治疗方法是将有某种功能的外源性基因转移入人体内的受体细胞(靶细胞)内,以补偿患者原来的缺陷基因的功能,即把细胞所需要的基因从外引入,与适当的载体重新组合在一起,转移入靶细胞内进行治病。基因治疗首先要选择靶细胞和目的基因。靶细胞可有两种:体细胞和生殖细胞。对生殖细胞(受精卵)进行基因治疗,是将产生精子精母细胞从睾刃内分离出来,由外界引入基因来改变其基因组成,同时将睾刃内剩下的精母细胞用放射线或药物加以完全精除,待清除干净后,再把修改过基因有精母细胞种回原处,让其按原先的发育方式变成成熟精子,一旦和卵子结合后,已遭受修改过的基因特性就会一代代传递下去,如目前已将大鼠的生长基因转移到小鼠身上,生长出像大鼠那么大个体的小鼠。基因工程专家正在将人的DNA植入猪的受精卵中,试图制造出一种似人而非人的新型猪,一旦成功,这种猪的器官与人体排异反应小,就可在心、肾、肚的移植中大显神通,给需要器官移植的人带来福音,但此种治疗有可能改变生殖细胞的遗传性状,如发生差错会带来严重后果,故要慎重对待。人体细胞是现今基因治疗的合适靶细胞,各种体细胞易于从体内取出和植回,经得起体外基因操作,并能使外源性基因在细胞内表达,细胞能在体内长期存活。目前研究和应用得最多的是人体骨髓干细胞淋巴细胞血管内皮细胞和成纤维细胞等,由于骨髓细胞不仅符合以上条件,且许多疾病的发生与之有关,所以是较理想的靶细胞。目的基因则是能弥补、替代缺损基因的外源性正常基因,将目的基因引入靶细胞内,进行基因重组,取代突变基因,新的基因组即可执行正常的功能,从而达到治病的目的。

使用基因疗法的先决条件首先是要鉴定致病基因,否则根本无法进行治疗。人类染色体中所包含的基因数以万计,所以要鉴别致病病基因并非易事。目前科学家已发现有200多个与疾病有关的基因,预计在下世纪初,随着鉴定出更多的致病基因,这种疗法会得到更普遍的应用。

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