基因治疗现状与未来.docVIP

基因治疗的现状与未来 周明月 基因治疗，一直以来都是生物医学研究的热点问题。近年，随着人类基因组计划的完成，一些基因治疗手段的初步临床应用，和传媒的大量的宣传报道，基因治疗也逐渐成立了人们关注的焦点。 一、基因治疗的定义 什么是基因治疗？众所周知，基因是带有遗传信息的DNA片段，在一定环境条件下，它通过控制蛋白质的表达决定着人的各种性状特征。随着DNA双螺旋结构的发现和以DNA重组技术为代表的现代分子生物学技术的发展，以及人类对疾病认识的不断深入，越来越多的证据表明，多种疾病与基因的结构或功能改变有关，因而萌生了从基因水平治疗疾病的念头和梦想。基因治疗就是指通过操作遗传物质来干预疾病的发生、发展和进程，包括替代或纠正人自身基因结构或功能上的错乱，杀灭病变的细胞或增强机体清除病变细胞的能力等，从而达到治病的目的。对于许多遗传性和获得性疾病，当病人用药物、重组蛋白或移植治疗无效时，基因治疗仍然是唯一有希望的治疗方法。 二、基因治疗的发展 1990?年，美国NIH的Freuch?Anderson博士开始了世界上第一个真正意义上的基因治疗临床试验，他们用ADA(腺苷酸脱氨酶)基因治疗了一位因ADA基因缺陷导致严重免疫缺损(severe?combined?immunodeficiency,?SCID)的4?岁女孩，并获得了初步成功，促使世界各国都掀起了基因治疗的研究热潮。2000?年，法国巴黎内克尔(Necker)儿童医院利用基因治疗，使数名有免疫缺陷的婴儿恢复。作为遗传性基因疾病的一种治疗，基因治疗在多方面进行着临床试验。在已登记的涉及3000多人的900个临床试验中，2/3的基因治疗涉及获得性疾病，包括癌症、血管疾病、退行性神经系统疾病和感染性疾病（如AIDS），并且已有好几个研究通过临床第一阶段的安全测试。可以说，基因治疗的前景是相当光明的。 三、影响基因治疗的的因素 1、载体的选择 外源DNA很难直接透过细胞膜进入受体细胞，即使进入受体细胞，也会受到细胞内限制性酶的作用而分解。要将外源DNA导入细胞并使其进行有效表达，即实现转导，需要适当的载体。基因治疗成功的关键就在于载体的选择和研制。由于目标细胞可以是体外细胞，也可以是体内细胞，所以要求载体既能进行体外基因转移，又能进行体内基因转导。 一般来说，载体的选择应考虑以下问题：容纳能力，是否易生产，与宿主基因整合能力，表达持续时间，对无分裂细胞的转导能力，宿主免疫反应，安全性，种系间转染等。 广义上，已研制的许多载体可分为两类：非病毒性和病毒性载体。非病毒性载体包括裸DNA和脂质体DNA。这些载体的优点是易生产且毒性小。然而，在体情况下它们不能非常有效转导治疗基因，同时由非病毒性载体转导的转基因表达通常是短暂的。但许多疾病需要转移基因持续和高水平的表达，而非病毒性载体不能胜任，因此人们把目光转移到病毒性载体。病毒具有能亲近特异性细胞并能利用宿主细胞的机制进行自我复制的特性。设计重组病毒载体是利用病毒的传染途径，实现转导功能。但是，与病毒区别是重组病毒载体缺乏在宿主细胞复制的能力，进行病毒复制的编码序列被目标基因替代，如β-球蛋白或人类Ⅸ因子(FIX)。 目前，病毒性载体应用在不断上升，它们可分为两类：整合和非整合型载体。目前，在癌基因逆转录病毒、泡状病毒、慢性病毒基础上构建的整合型逆转录病毒载体，是唯一的能高效整合转移基因到受者细胞基因的转基因系统，它们存在的反应时间较长，能够进行较长期的有效表达，可以用于慢性疾病的治疗。基于癌基因逆转录病毒构建的载体能把转移基因整合到宿主基因组中，已被广泛的用于临床。相反，在疱疹病毒、类腺病毒和腺病毒基础上构建的病毒载体的基因组主要是游离基因组；这些非整合性病毒载体通常不能把转移基因整合到宿主的基因组，结果随着时间延长会丢失。因此用非整合型载体转导的基因表达通常是短暂的，尤其在细胞更换率高的组织和器官中。对于许多心血管和恶性肿瘤疾病只需要暂时的基因表达，非整合型载体可能是理想的选择。 2、基因文库和选择基因 人类基因数目庞大，如何寻找到目的基因用于改造治疗，也是影响基因治疗的因素之一。寻找所需的目的基因，首先我们必须对人类的基因具有较为完整的认识和掌握，即要拥有一个完整的人类基因文库。通过对基因的克隆可以形成我们所需的基因文库。而在庞大的基因文库中寻找目的基因，则需要应用一些巧妙方法进行快速获取。目前，从基因文库中提取所需基因的常用方法是分子杂交、选择克隆和聚合酶连锁反应。而2001年人类基因组计划将最终完成，人类基因结构功能与表达调控机制的信息将以前所未有的速度积累，将极大地促进疾病相关基因的克隆并用于基因治疗研究。 四、基因治疗必须解决的问题 基