基因治疗的原理培训课件.ppt

1、基因治疗的原理基因治疗的原理一、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2基因治疗的原理 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。（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）:通过导入外源基因使靶细胞表达其本身不表达通过导入外源基因使靶细胞表达其本身不表达的基因。的基因。类型类型:n在有缺陷基因的细胞中导入相应的正常基因，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

2、常而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。基因的表达产物，补偿缺陷基因的功能。n向靶细胞中导入靶细胞本来不表达的基因，利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。用其表达产物达到治疗疾病的目的。5基因治疗的原理（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，者通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。以达到治疗疾病的目的。6基因治

3、疗的原理 (1)(1)逆转录病毒载体逆转录病毒载体12基因治疗的原理 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，从而使逆转录病毒携带的遗传物质高效地进入靶细胞。逆转录病毒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的缺失不影响的缺失不影响其他部分的活性。其他部分的活性。前病毒可以高效整合至靶细胞基因组中，有利于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

4、靶细胞中的永久表达。外源基因在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，易于分离制备。的上清液中，易于分离制备。13基因治疗的原理 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、激活癌基随机整合，有插入突变、激活癌基因的潜在危险；因的潜在危险；逆转录病毒载体的容量较小，只能逆转录病毒载体的容量较小，只能容纳容纳7 kb7 kb以下的外源基因。以下的外源基因。14基因治疗的原理 （2 2）腺病毒）腺病毒(adeno

5、virus(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。它通过受体介导的内吞作用进入细胞内，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至细胞核内，保持在染色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中。体外，不整合进入宿主细胞基因组中。腺病毒是人类呼吸道感染的病原体，但目前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，尚未发现与肿瘤发生有关联。宿主细胞范围广，可感染分裂和非分裂终末分化细胞，如神经元等。可感染分

6、裂和非分裂终末分化细胞，如神经元等。15基因治疗的原理16基因治疗的原理 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的的脂质体，然后与细胞一起孵育，即可通过脂质体，然后与细胞一起孵育，即可通过细胞内吞作用将外源细胞内吞作用将外源DNADNA（即目的基因）（即目的基因）转移至细胞内，并

7、进行表达。转移至细胞内，并进行表达。18基因治疗的原理（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，与细胞或组织亲和性的配体偶联，可使可使DNADNA具有靶向性。这种偶联通常通过多具有靶向性。这种偶联通常通过多聚阳离子（如多聚赖氨酸）来实现。多聚聚阳离子（如多聚赖氨酸）来实现。多聚阳离子与配体共价连接后，又通过电荷相阳离子与配体共价连接后，又通过电荷相互作用与带负电荷的互作用与带负电荷的DNADNA结合，将结合，将DNADNA包围，包围，只留下配体暴露于表面。这样形成的复合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靶细胞吞饮，从物可

8、被带有特异性受体的靶细胞吞饮，从而将外源而将外源DNADNA导入靶细胞。导入靶细胞。19基因治疗的原理 （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，不需要进行基因工程的繁琐操作，直接将裸露基因直接将裸露基因DNADNA注入动物肌肉或某些注入动物肌肉或某些器官组织内。器官组织内。20基因治疗的原理 （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：表达调控，通常采用的方法有两种：（1 1）体外合成反义）体外合成反义R

9、NARNA，直接作用于培养，直接作用于培养细胞，细胞吸收细胞，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，将的重组质粒，将质粒转入细胞，转录出反义质粒转入细胞，转录出反义RNARNA而发挥作用。而发挥作用。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）与多聚赖氨酸（与多聚赖氨酸（PLPL）共价连接，得到）共价连接，得到ASGP-PLASGP-PL复合复合物，成为运载核酸的工具。物，成为运载核酸的工具。ASGP-PLASGP-PL反义反义RNARNA复合复合物可以专一性地被肝细胞表面的物可

10、以专一性地被肝细胞表面的ASGPASGP受体所识别，受体所识别，并吞噬到肝细胞中，反义并吞噬到肝细胞中，反义RNARNA进入肝细胞后，可被进入肝细胞后，可被逐渐释放出来发挥作用。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，就可以实现受体介导的反义就可以实现受体介导的反义RNARNA的转移。的转移。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、基因治疗和组学研究、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信号转导等广泛领域取得了令人瞩目的进展，使其在医学、生物学领域的应用进展，使其在医学、生物学领域的应用有着广阔的前景。有着广阔的前景。27基因治疗的原理谢谢观看28基因治疗的原理