基因治疗的原理讲稿.ppt

关于基因治疗的原理第一页，讲稿共二十八页哦一、基因治疗的策略一、基因治疗的策略 内容提要内容提要二、基因转移技术二、基因转移技术 三、基因干预三、基因干预第二页，讲稿共二十八页哦第三页，讲稿共二十八页哦 目的目的：将缺陷基因的异常序列进行桥正。：将缺陷基因的异常序列进行桥正。第四页，讲稿共二十八页哦（二）（二）基因添加基因添加 基因添加或称基因增补基因添加或称基因增补（gene augmentationgene augmentation）:通过导通过导入外源基因使靶细胞表达其本身不表达的基因。入外源基因使靶细胞表达其本身不表达的基因。类型类型:在有缺陷基因的细胞中导入相应的正常基因，而在有缺陷基因的细胞中导入相应的正常基因，而细胞内的缺陷基因并未除去，通过导入正常基因细胞内的缺陷基因并未除去，通过导入正常基因的表达产物，补偿缺陷基因的功能。的表达产物，补偿缺陷基因的功能。向靶细胞中导入靶细胞本来不表达的基因，利用其表向靶细胞中导入靶细胞本来不表达的基因，利用其表达产物达到治疗疾病的目的。达产物达到治疗疾病的目的。第五页，讲稿共二十八页哦（三）基因干预（三）基因干预l基因干预基因干预（gene interferencegene interference）:采用特定的方式抑制某个基因的表达，或者通采用特定的方式抑制某个基因的表达，或者通过破坏某个基因的结构而使之不能表达，以达到治过破坏某个基因的结构而使之不能表达，以达到治疗疾病的目的。疗疾病的目的。第六页，讲稿共二十八页哦第七页，讲稿共二十八页哦第八页，讲稿共二十八页哦第九页，讲稿共二十八页哦第十页，讲稿共二十八页哦 1.1.病毒介导的基因转移系统病毒介导的基因转移系统 病毒载体病毒载体介导的基因转移效率较高，因介导的基因转移效率较高，因此它也是使用最多的基因治疗载体。据统计此它也是使用最多的基因治疗载体。据统计，有，有72%72%的临床实验计划和的临床实验计划和71%71%的病例使用了病的病例使用了病毒载体，其中用得最多的是逆转录病毒载体。毒载体，其中用得最多的是逆转录病毒载体。第十一页，讲稿共二十八页哦 (1)(1)逆转录病毒载体逆转录病毒载体第十二页，讲稿共二十八页哦 逆转录病毒载体的特点逆转录病毒载体的特点 逆转录病毒包膜上由逆转录病毒包膜上由envenv编码的糖蛋白，能够被许多哺编码的糖蛋白，能够被许多哺乳动物细胞膜上的特异性受体识别，从而使逆转录病毒乳动物细胞膜上的特异性受体识别，从而使逆转录病毒携带的遗传物质高效地进入靶细胞。携带的遗传物质高效地进入靶细胞。逆转录病毒结构基因逆转录病毒结构基因gaggag、envenv和和polpol的缺失不影响其他部的缺失不影响其他部分的活性。分的活性。前病毒可以高效整合至靶细胞基因组中，有利于外源基因在前病毒可以高效整合至靶细胞基因组中，有利于外源基因在靶细胞中的永久表达。靶细胞中的永久表达。包装好的假病毒颗粒（携带目的基因的重组逆转录病毒包装好的假病毒颗粒（携带目的基因的重组逆转录病毒载体）以芽生的方式分泌至辅助细胞培养的上清液中，载体）以芽生的方式分泌至辅助细胞培养的上清液中，易于分离制备。易于分离制备。第十三页，讲稿共二十八页哦 逆转录病毒载体的主要缺点逆转录病毒载体的主要缺点 随机整合，有插入突变、激活癌基因的随机整合，有插入突变、激活癌基因的潜在危险；潜在危险；逆转录病毒载体的容量较小，只能容纳逆转录病毒载体的容量较小，只能容纳7 7 kbkb以下的外源基因。以下的外源基因。第十四页，讲稿共二十八页哦 （2 2）腺病毒）腺病毒(adenovirus(adenovirus，AV)AV)载体载体 腺病毒是一种大分子腺病毒是一种大分子(36 kb)(36 kb)双链无包膜双链无包膜DNADNA病毒。它通病毒。它通过受体介导的内吞作用进入细胞内，然后腺病毒基因组转移过受体介导的内吞作用进入细胞内，然后腺病毒基因组转移至细胞核内，保持在染色体外，不整合进入宿主细胞基因组至细胞核内，保持在染色体外，不整合进入宿主细胞基因组中。中。腺病毒是人类呼吸道感染的病原体，但目前尚未发现腺病毒是人类呼吸道感染的病原体，但目前尚未发现与肿瘤发生有关联。宿主细胞范围广，可感染分裂和非分与肿瘤发生有关联。宿主细胞范围广，可感染分裂和非分裂终末分化细胞，如神经元等。裂终末分化细胞，如神经元等。第十五页，讲稿共二十八页哦第十六页，讲稿共二十八页哦第十七页，讲稿共二十八页哦 2.2.非病毒载体介导的基因转移系统非病毒载体介导的基因转移系统 （1 1）脂质体介导的基因转移技术）脂质体介导的基因转移技术 脂质体介导的基因转移技术使用方便、脂质体介导的基因转移技术使用方便、成本低廉。成本低廉。基本原理基本原理:利用阳离子脂质体单体与利用阳离子脂质体单体与DNADNA混合后，可以自动形成包埋外源混合后，可以自动形成包埋外源DNADNA的脂质体，的脂质体，然后与细胞一起孵育，即可通过细胞内吞作然后与细胞一起孵育，即可通过细胞内吞作用将外源用将外源DNADNA（即目的基因）转移至细胞内，（即目的基因）转移至细胞内，并进行表达。并进行表达。第十八页，讲稿共二十八页哦（2 2）受体介导转移技术）受体介导转移技术 将将DNADNA与细胞或组织亲和性的配体偶联，可与细胞或组织亲和性的配体偶联，可使使DNADNA具有靶向性。这种偶联通常通过多聚阳具有靶向性。这种偶联通常通过多聚阳离子（如多聚赖氨酸）来实现。多聚阳离子与离子（如多聚赖氨酸）来实现。多聚阳离子与配体共价连接后，又通过电荷相互作用与带负配体共价连接后，又通过电荷相互作用与带负电荷的电荷的DNADNA结合，将结合，将DNADNA包围，只留下配体暴露于包围，只留下配体暴露于表面。这样形成的复合物可被带有特异性受体的表面。这样形成的复合物可被带有特异性受体的靶细胞吞饮，从而将外源靶细胞吞饮，从而将外源DNADNA导入靶细胞。导入靶细胞。第十九页，讲稿共二十八页哦 （3 3）基因直接注射技术）基因直接注射技术 不需要进行基因工程的繁琐操作，直接将不需要进行基因工程的繁琐操作，直接将裸露基因裸露基因DNADNA注入动物肌肉或某些器官组织内。注入动物肌肉或某些器官组织内。第二十页，讲稿共二十八页哦第二十一页，讲稿共二十八页哦第二十二页，讲稿共二十八页哦 （一）反义（一）反义RNARNA 1.1.反义反义RNARNA与基因表达调控与基因表达调控 利用反义利用反义RNARNA对体外培养的细胞进行基因表达调对体外培养的细胞进行基因表达调控，通常采用的方法有两种：控，通常采用的方法有两种：（1 1）体外合成反义）体外合成反义RNARNA，直接作用于培养细，直接作用于培养细胞，细胞吸收胞，细胞吸收RNARNA后，发挥作用。后，发挥作用。（2 2）构建能转录反义）构建能转录反义RNARNA的重组质粒，将质粒转入的重组质粒，将质粒转入细胞，转录出反义细胞，转录出反义RNARNA而发挥作用。而发挥作用。第二十三页，讲稿共二十八页哦 基本原理：将脱唾液酸血清类粘蛋白（基本原理：将脱唾液酸血清类粘蛋白（ASGPASGP）与多）与多聚赖氨酸（聚赖氨酸（PLPL）共价连接，得到）共价连接，得到ASGP-PLASGP-PL复合物，成为运复合物，成为运载核酸的工具。载核酸的工具。ASGP-PLASGP-PL反义反义RNARNA复合物可以专一性地被肝复合物可以专一性地被肝细胞表面的细胞表面的ASGPASGP受体所识别，并吞噬到肝细胞中，反受体所识别，并吞噬到肝细胞中，反义义RNARNA进入肝细胞后，可被逐渐释放出来发挥作用。进入肝细胞后，可被逐渐释放出来发挥作用。借助受体介导借助受体介导DNADNA转移方法把转移方法把DNADNA换成反义换成反义RNARNA，就可就可以实现受体介导的反义以实现受体介导的反义RNARNA的转移。的转移。第二十四页，讲稿共二十八页哦第二十五页，讲稿共二十八页哦第二十六页，讲稿共二十八页哦 3.RNA3.RNA干扰的应用前景干扰的应用前景 RNA RNA干扰研究目前已经在功能基因组学研干扰研究目前已经在功能基因组学研究、微生物学研究、基因治疗和信号转导等广究、微生物学研究、基因治疗和信号转导等广泛领域取得了令人瞩目的进展，使其在医学、泛领域取得了令人瞩目的进展，使其在医学、生物学领域的应用有着广阔的前景。生物学领域的应用有着广阔的前景。第二十七页，讲稿共二十八页哦感谢大家观看感谢大家观看第二十八页，讲稿共二十八页哦