浅谈基因治疗的优势和缺陷

【摘要】生物基因治疗是一种新兴的、具有显着疗效的肿瘤治疗模式，生物治疗是继手术、放疗和化疗后发展的第四类癌症治疗方法，通过激发机体的免疫反应来对抗、抑制和杀灭癌细胞。与传统的治疗方法不同，生物治疗主要是调动人体的天然抗癌能力，恢复机体内环境的平衡，相当于中医的“扶正培本，调和阴阳”，是一种自身免疫抗癌的国际最新治疗方法。对于患有肿瘤的病人来说，这无疑是一大喜讯。

【关键词】DNA 基因治疗优势缺陷

基因治疗是运用生物分子学技术和细胞工程技术对中晚期肿瘤和转移、复发实体瘤患者（包括肝癌、淋巴癌、乳腺癌、肠癌等恶性肿瘤），在CT和B超精准定位下，对实体瘤进行有效地生物免疫冲击，提高癌症的免疫原性，给机体补充足够数量的功能正常的免疫细胞和相关分子，激发和增强机体抗瘤免疫应答，提高癌症对机体抗癌症免疫效应的敏感性，在体内、外诱导癌症特异性和非特异味性效应细胞和分子，让实体瘤缩小甚至消失，迅速使肿瘤各项指标下降或恢复正常，达到最终清除癌症的目的。

要真正正确地从基因的角度对肿瘤进行治疗，我们必须得先清楚基因的结构特征，当然，人类为此也付出了很多辛勤的汗水。

一、什么是基因

基因是具有遗传效应的DNA片段。那什么又是DNA呢？

DNA（为英文Deoxyribonucleic acid的缩写），又称脱氧核糖核酸，是染色体的主要化学成分，同时也是基因组成的，有时被称为“遗传微粒”。DNA是一种分子，可组成遗传指令，以引导生物发育与生命机能运作。主要功能是长期性的资讯储存，可比喻为“蓝图”或“食谱”。其中包含的指令，是建构细胞内其他的化合物，如蛋白质与RNA所需。带有遗传信息的DNA片段称为基因，其他的DNA序列，有些直接以自身构造发挥作用，有些则参与调控遗传信息的表现。

二、DNA的结构特点

沃森和克里克两位科学巨匠提出DNA双螺旋结构，揭示了遗传信息的储存以及传递。DNA是反向平行的右手螺旋双链结构，具有严格的碱基互补配对关系（A—T，G—C）。互补碱基的氢键及碱基平面间的疏水性碱基堆积力维系DNA双螺旋结构的稳定。DNA在双螺旋的结构基础上，可进一步折叠为超螺旋结构。DNA的基本功能是作为生物遗传信息复制的模板和基因转录的模板。

DNA具有变性与复性的性质。变性是指DNA分子中的两条链分开形成单链的过程，而复性则是指分开的单链分子按照碱基互补原则重新形成双链的过程，该性质死核酸分子杂交的基础。DNA解链过程中紫外吸收A260增加，称为DNA的增色效应。DNA在热变性过程中紫外吸收值达到最大值的50%时的温度称为DNA的解链温度，又称溶解温度（Tm），此时，DNA分子内50%的双链结构被解开。DNA分子的Tm值的大小和分子中所含碱基的G+C含量呈正相关。

三、什么是基因治疗

基因治疗（gene therapy）是指用正常或野生型(wild type)基因较正或置换致病基因的一种治疗方法。在这种治疗方法中，目的基因被导入到靶细胞（target cells）内，它们或与宿主细胞（host cell）染色体整合成为宿主遗传物质的一部分，或不与染色体整合而位于染色体外，但都能在细胞中得到表达，起到治疗疾病的作用。其治疗方法主要可分为：1．DNA矫正。DNA矫正指将致病DNA链的异常碱基进行纠正，而正常部分予以保留。

2．DNA置换。DNA置换就是用正常DNA通过体内DNA同源重组，原位替换病变细

胞内的致病DNA，使细胞内的DNA完全恢复正常状态。

3．DNA增补。DNA增补指将目的DNA导入病变细胞或其他细胞，不去除异常DNA，而是通过目的DNA的非定点整合，使其表达产物补偿缺陷DNA的功能或使原有的功能得到加强。DNA治疗多采用此种方式。这种方法增补的是显性DNA多用于治疗隐性病。

4．DNA失活。早期一般是指反义核酸技术。它是将特定的反义核酸，包括反义RNA，反义DNA和核酶导入细胞，在翻译和转录水平阻断某些基因的异常表达。近年来又有反基因策略、肽核酸、DNA去除和RNA干扰技术。

目前基因治疗的概念有了较大的扩展，凡是采用分子生物学的方法和原理，在核酸水平上开展的疾病治疗方法都可称为基因治疗。随着对疾病本质的深入了解和新的分子生物学方法的不断涌现，基因治疗方法有了较大的发展。

四、基因治疗的优势

生物基因治疗是一种具有突破性意义的靶向性生物基因治疗方法，将给肿瘤癌症患者带来新生的希望。这一划时代的生物基因治疗将大大减少患者在治疗中的副作用，减轻痛苦，提高生活质量。

1、生物基因治疗的最大好处就在于，治疗肿瘤针对性强，具有很高的靶向性，效果显着，在杀伤癌细胞时基本上不损伤正常组织，被认为是未来癌症治疗中最具前景的治疗技术，最有效的治疗方法。

2 、生物基因治疗由于其作用机制独特，具有非细胞毒性，因有效、无毒和好的耐受性备受肿瘤患者的关注和青睐。

3、生物基因治疗，可以调节癌细胞带来的破坏性作用，以及对癌细胞起稳定性作用。

4、与传统的手术及放、化疗方法相比，生物基因治疗基本无副作用，对正常细胞无损伤，治疗过程中病人不会产生痛苦，不会像放化疗那样对人体有很多附加的损害和不良的反应。

5、特别对那些中晚期复发转移的肿瘤患者尤为有效。

五、基因治疗的缺陷

虽然基因技术向人类展示了它奇妙的“魔术师”般的魅力，但也有大量的科学家对这种技术的发展表示出极大的担忧。人们能够想象这将是怎样的结果吗?

1、安全问题：由于基因治疗涉及内、外源性基因的重组，因此有可能引起细胞基因突变、原癌基因的激活或抑制基因的关闭，从而导致细胞恶变（尽管这种几率很低）。另外，如果外源基因的产物在宿主体内大量出现，而产物又是体内原来不存在的，那么就有可能导致严重的免疫反应；

2、体内表达基因的可控性问题：在很多情况下，向体内导入的外源性目的基因，必须具有特异性和可控性，才能真正到达基因治疗的目的。目前，这一方面还不尽如人意。

3、外源基因不能在体内长期稳定表达：许多情况下，需要外源基因在体内长期稳定表达，才能达到基因治疗目的。然而，由于细胞在体内的生存期限有限、目的基因的丢失以及体内的免疫排斥等原因，往往是上述目标难以实现；

4、目的基因转移效率不高：尽管人们做了很多努力来提高基因转移效率，但到目前为止，还没有哪一种方法和途径是十全十美的。可见构建安全、高效、靶向、可控的载体是一长期而又迫切需要解决的难题；

5、基因治疗的复杂性问题：将基因治疗用于单基因或一簇相连锁基因的缺失或突变所导致的疾病时，相对较容易；而用于高血压、糖尿病、某些、神经系统疾病等多基因和多因素所造成的疾病时，复杂性则大大增加；

6、基因治疗中靶细胞生物学特性改变的问题：目前的基因治疗方案多采用间接体内法（回体法），但把细胞经体外长期培养和增殖后，细胞生物学特性可能发生改变。如体外试

验已证实TIL能特异性杀伤肿瘤细胞，回输后，除少部分分布在肿瘤组织外，更多的是集结在肝和肾脏中，而且基因表达效率也降低了。因此研究体细胞移植和重建的生物学，是今后基因治疗研究的一个重要方向；

7、伦理方面的问题：由于基因治疗涉及基因干预，因而引发了伦理学方面的激烈争议，特别是对于在生殖细胞中进行基因操作的问题上，人们的意见更加分歧。

【参考文献】1、

1、陈诗书，戴冰冰，基因治疗的研究现状与评价，中华肿瘤杂志，2002年04期

2、邓洪新，田聆，魏于全，基因治疗的发展现状、问题和展望，生命科学，2005年

03期

3、陶铭，基因治疗及其研究，生物学通报，2008年04期

4、毛建平，基因治疗20年，中国生物工程杂志，2010年09期

肿瘤基因治疗的最新进展

肿瘤基因治疗的最新进展王佩星（徐州师范大学科文学院 08生物技术 088316103）摘要：癌症是一种基因病，其发生、发展与复发均与基因的变异、缺失、畸形相关。人体细胞携带着癌基因和抑癌基因。癌症的基因治疗目前主要是用复制缺陷型载体转运抗血管生成因子、抑癌基因、前药活化基因（如ＨＳＶ－１胸腺嘧啶激酶）以及免疫刺激基因。主要抗肿瘤机制为：抑制肿瘤细胞生长、诱导肿瘤细胞凋亡、诱导抗肿瘤免疫反应、提高肿瘤细胞对化疗的敏感性、提高肿瘤细胞对放疗的敏感性、切断肿瘤细胞的营养供应。关键词：肿瘤、基因治疗、免疫、原癌基因、抑癌基因 The latest progress of cancer gene therapy WangPeiXing (xuzhou normal university institute of biotechnology 088316103 foremen who 2008) Abstract: the cancer is a genetic disease, its occurrence, development and recurrence are associated with genetic variation, loss, deformity related. Human body cell carries oncogenes and tumor-suppressor genes. Cancer gene therapy is now primarily with copy DCF with carrier transport antiangiogenic factors, tumor-suppressor genes, before medicine activated genes (such as HSV - 1 thymine bases kinase) and immune irritancy genes. Main antitumor mechanism for: inhibiting tumor cell growth, inducing tumor cell apoptosis, inducing antineoplastic immune response, improving the sensitivity of the tumor cells to chemotherapy, radiotherapy of tumor cells to improve sensitivity, cut tumor cells to nutrition. Keywords: tumor, gene therapy, immunity, protocarcinogenic gene, tumor-suppressor genes 从本质上来讲，癌症是一种基因病，其发生、发展与复发均与基因的变异、缺失、畸形相关。人体细胞携带着癌基因和抑癌基因。正常情况下，这两种基因相互拮抗，维持协调与平衡，对细胞的生长、增殖和衰亡进行精确的调控。在遗传、环境、免疫和精神等多种内、外因素的作用下，人体的这一基因平衡被打破，从而引起细胞增殖失控，导致肿瘤发生。基因治疗的策略有基因替代、基因修复、基因添加、基因失活，目前临床使用的最主要方式是基因添加。针对肿瘤的特异性分子靶点设计肿瘤治疗方案，具有治疗特异性强、效果显著、基本不损伤正常组织的优点。这种肿瘤靶向治疗是肿瘤治疗中最有前景的方案。 1.肿瘤基因治疗的历史进展肿瘤、艾滋病、遗传病是困扰人们的三大疾病，对肿瘤的根治是人们一直迫不及待想要实现的愿望。

基因工程的现状及发展

基因工程的现状及发展 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

基因工程的现状及发展研究背景：迄今为止，基因工程还没有用于人体，但已在从细菌到家畜的几乎所有非人生命物体上做了实验，并取得了成功。事实上，所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌，其DNA中被插入人类可产生胰岛素的基因，细菌便可自行复制胰岛素。基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力；在美国，大约有一半的大豆和四分之一的玉米都是转基因的。目前，是否该在农业中采用转基因动植物已成为人们争论的焦点：支持者认为，转基因的农产品更容易生长，也含有更多的营养（甚至药物），有助于减缓世界范围内的饥荒和疾病；而反对者则认为，在农产品中引入新的基因会产生副作用，尤其是会破坏环境。目的意义：如果将一种生物的 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA 链上去，将DNA重新组织一下，就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型。内容摘要：如果将一种生物的 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA 链上去，将DNA重新组织一下，就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型，这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。这种做法就像技术科学的工程设计，按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物。这种完全按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术，就称为“基因工程”，或者说是“遗传工程”。基因工程在20世纪取得了很大的进展，这至少有两个有力的证明。一是转基因动植物，一是克隆技术。转基因动植物由于植入了新的基因，使得动植物具有了原先没有的全新的性状，这引起了一场农业革命。如今，转基因技术已经开始广泛应用，如抗虫西红柿、生长迅速的鲫鱼等。1997年世界十大科技突破之首是克隆羊的诞生。这只叫“多利”母绵羊是第一只通过无性繁殖产生的哺乳动物，它完全秉承了给予它细胞核的那只母羊的遗传基因。“克隆”一时间成为人们注目的焦点。尽管有着伦理和社会方面的忧虑，但生物技术的巨大进步使人类对未来的想象有了更广阔的空间。成果展示：

基因工程在医学上的应用

基因工程及其在医学中的应用摘要: 作为生物工程技术的核心，及新工程的发展与应用，在医学方面有着非同凡响的影响。本文首先回顾了基因工程的发展简史，然后在基因工程制药，抗病毒疫苗，疾病治疗及基因诊病等方面综述了基因工程在医学中的应用。基因工程将给医药方面带来更美好的前景。关键词:基因工程医学应用 1 前言：分子生物学主要是从分子水平上阐述生命现象和本质的科学，是现代生命科学的“共同语言”。分子生物学又是生命科学中进展迅速的前沿学科，它的理论和技术已经渗透到其他基础生物学科的各个领域，它的主要核心内容是通过生物的物质基础---核酸、蛋白、酶等生物大分子的结构、功能及其相互作用的运动规律的研究来阐明生命分子基础，从而探讨生命的奥秘。这门课与基因工程关系很大，主要讲了核酸、蛋白、酶等生物大分子的结构、功能以及它们之间的相互作用。近年来，随着生物技术的飞速发展，分子生物学在较多领域得以应用。其中在核酸，基因方面医学中的发展迅猛。基因工程在制药，抗病菌疫苗发展前景较广，在疾病治疗及诊断对人们生活影响较大。本文将对基因工程的发展及其在医学中的应用作简单的阐述。 2 基因工程的发展基因工程又叫遗传工程，是分子遗传学和工程技术相结合的产物，是生物技术的主体。基因工程是指用酶学方法将异源基因与载体DNA在体外进行重组，将形成的重组因子转入受体细胞，使异源基因在其中复制并表达，从而改造生物特性，生产出目标产物的高新技术。 1857年至1864年，孟德尔通过豌豆杂交试验，提出了生物体的性状是由遗传基因子控制的。1909年，丹麦生物学家约翰生首先提出基因一词代替孟德尔的遗传因子。1910年至1915年，美国遗传学家摩尔根通过果蝇实验，首次将代表某一性状的基因同特定的染色体联系起来，创建了基因学说。直到1944年，美国微生物学家埃弗里等通过细菌转化研究，证明基因的载体是DNA而不是蛋白质，从而确立了遗传的物质基础。1953年，美国的遗传学家华生和英国的生物学家克里克揭示了DNA分子双螺旋模型和半保留复制机理，解决了积阴德自我复制和传递问题。开辟了分子生物学的研究时代。之后，1958年克里克确立了中心法则。1961年雅各和莫诺德提出的操纵子学说以及说有64种密码子的破译，成功的揭示了遗传信息的流向和表达问题，为基因工程的发展奠定了坚实的基础。 DNA分子的切除与连接，基因的转化技术，还有诸如核酸分子杂交，凝胶电泳，DNA序列结构分析等分子生物学试验方法的进步为基因的创立和发展奠定了强有力的技术基础。 1972年，美国斯坦福大学的P.Berg构建了世界上第一个重组分子，发展了DNA重组技术，并因此获得了1980年的诺贝尔学奖。1983年，美国斯坦福大

基因治疗的现状与展望

基因治疗的现状与展望朱双喜在生命进化的漫长历程中，生物体通过基因突变以适应环境，基因突变是生物进化的基础。同时，不利的突变会造成细胞形态和功能的异常，导致疾病，甚至机体的死亡。人体某些疾病的发生与基因的核苷酸序列变化有关，那么从校正核苷酸序列着手来治疗疾病的设想也就顺理成章了。基因治疗是向靶细胞引入正常的或野生型基因，纠正和补偿致病基因产生的缺陷从而达到治疗疾病的目的。．Anderson于80年代初首先阐述了基因治疗的前景；1990年美国成功地进行了ADA(腺苷脱氨酶)缺陷患儿的人体基因治疗；1991年我国首例基因治疗B型血友病也获得了成功。目前，基因治疗已从遗传病扩展到肿瘤、心血管疾病、神经系统疾病、传染病，包括AIDS病等领域。它依然存在例如缺少高效的传递系统、缺少持续稳定的表达和寄主产生免疫反应等一些问题。但随着人类基因组计划的实施、大批新基因的发现以及新技术的发展，治疗范围将大大拓宽，从而给人类健康事业带来深远的影响。一、基因治疗的前提在基因治疗成为一种普通的医疗手段之前必须首先明确两个前提。 1．1 基因治疗需要有清晰定义的靶组织通常以疾病类型来选择进行基因治疗的细胞，例如在肺部系统纤维疾病的临床治疗中选择肺作为靶器官，使用呼吸道气雾剂法，可使含有补偿缺陷基因的DNA直接传递到肺中；治疗类似血友病的凝血因子疾病需要在血浆里含有达到治疗水平的凝血蛋白，这种蛋白可以由肌肉、活细胞、成纤维细胞或甚至血细胞提供，于是就可有多种接受基因治疗的靶组织。此外，靶组织的最终选择还必须考虑基因传递的效率、表达蛋白变性、机体免疫状态、可行性和治疗费用等因素。 1．2 究竞要往靶组织内传递多少治疗基因B型血友病的病因是缺乏一种称为第九因子的凝血蛋白，然而病人只需正常水平5％的这种蛋白，其生存机会就能提高，假设经治疗后的细胞能稳定表达这种蛋白，那么需要传递基因给人体全部1013个细胞中的5xlO11细胞；然而相对于大脑来说，只需几百个细胞被基因转染，神经性疾病的患者就可减轻痛苦；如果考虑对成血干细胞(或生殖细胞)进行基因转染，治疗几个细胞将会对其数以百万计的子代产生影响，所起的负作用也同样如此。二、基因治疗的方法基因治疗的应用有两种途径：(1)把一个健康基因拷贝插入靶细胞以补偿缺陷基因；(2)引进经过改造的基因以赋予细胞新的特性。最常用的技术有：(a)体外处理(ex vivo)疗法～将有基因缺陷的细胞取出，引入正常基因拷贝后再送回体内；(b)原位疗法，使用载体将目的基因直接导入靶组织。(c)体内疗法(in vivo)，将基因载体注入血液，定向寻找靶细胞并将遗传信息安全有效地导入。基因治疗载体可分为病毒型和非病毒型[4]两类。病毒型载体包括：逆转录病毒、腺病毒、腺相关病毒和疱疹病毒，目前最有效的方法是使用经过改造的、具有穿膜特性的病毒作为载体，定向地将目的基因导入细胞。然而由于人体自身具有抗病毒的免疫系统，使用病毒载体作为媒介来传递DNA时就不得不面对宿主的免疫反应。非病毒型载体包括：脂质体、裸露DNA和DNA包装颗粒，范围从裸DNA显微注射，电激法、基因枪技术等各类物理学方法到聚阳离子赖氨酸或阳离子脂质体。三、基因治疗面临的问题缺乏某种单基因产物而患病的病人，一旦获得一个野生型的基因拷贝并能正常表达，就有被治愈的可能。基因治疗亟待解决的问题是目的基因的定向表达，目的基因导入靶细胞是定向表达的基本条件。目前，必须优先发展有更强适用性和灵活性的能准确调控转导基因表达的基因传递系统，即发展一种理想的“载体”(能帮助新的基因"潜入")，人体细胞的特殊

基因诊断与基因治疗

第二十一章基因诊断与基因治疗基因诊断与基因治疗能够在比较短的时间从理论设想变为现实，主要是由于分子生物学的理论及技术方法，特别是重组DNA技术的迅速发展，使人们可以在实验室构建各种载体、克隆及分析目标基因。所以对疾病能够深入至分子水平的研究，并已取得了重大的进展。因此在20世纪70年代末诞生了基因诊断(gene diagnosis)；随后于1990年美国实施了第一个基因治疗(gene therapy)的临床试验方案。可见，基因诊断和基因治疗是现代分子生物学的理论和技术与医学相结合的范例。第一节基因诊断一. 基因诊断的含义传统对疾病的诊断主要是以疾病的表型改变为依据，如患者的症状、血尿各项指标的变化，或物理检查的异常结果，然而表型的改变在许多情况下不是特异的，而且是在疾病发生的一定时间后才出现，因此常不能及时作出明确的诊断。现知各种表型的改变是由基因异常造成的，也就是说基因的改变是引起疾病的根本原因。基因诊断是指采用分子生物学的技术方法来分析受检者的某一特定基因的结构（DNA水平）或功能（RNA水平）是否异常，以此来对相应的疾病进行诊断。基因诊断有时也称为分子诊断或DNA诊断(DNA diagnosis)。基因诊断是病因的诊断，既特异又灵敏，可以揭示尚未出现症状时与疾病相关的基因状态，从而可以对表型正常的携带者及某种疾病的易感者作出诊断和预测，特别对确定有遗传疾病家族史的个体或产前的胎儿是否携带致病基因的检测具有指导意义。二. 基因诊断的原理及方法

（一）基因诊断的原理疾病的发生不仅与基因结构的变异有关，而且与其表达功能异常有关。基因诊断的基本原理就是检测相关基因的结构及其表达功能特别是RNA产物是否正常。由于DNA的突变、缺失、插入、倒位和基因融合等均可造成相关基因结构变异，因此，可以直接检测上述的变化或利用连锁方法进行分析，这就是DNA诊断。对表达产物mRNA质和量变化的分析为RNA诊断(RNA diagnosis)。（二）基因诊断的方法基因诊断是以核酸分子杂交(nucleic acid molecular hybridization)和聚合酶链反应（PCR）为核心发展起来的多种方法，同时配合DNA序列分析，近年新兴的基因芯片可能会发展成为一种很有用的基因诊断方法。 1.DNA诊断常用检测致病基因结构异常的方法有下列几种。 ⑴斑点杂交：根据待测DNA 样本与标记的DNA探针杂交的图谱，可以判断目标基因或相关的DNA片段是否存在，根据杂交点的强度可以了解待测基因的数量。 ⑵等位基因特异的寡核苷酸探针（allele-specific oligonucleotide probe, ASO probe）杂交：是一种检测基因点突变的方法，根据点突变位点上下游核苷酸序列，人工合成约19个核苷酸长度的片段，突变的碱基位于当中，经放射性核素或地高辛标记后可作为探针，在严格杂交条件下，只有该点突变的DNA样本，才出现杂交点，即使只有一个碱基不配对，也不可能形成杂交点。一般尚合成正常基因同一序列，同一大小的寡核苷酸片段作为正常探针。如果受检的DNA样本只能与突变ASO探针，不与正常ASO探针杂交，说明受检二条染色体上的基因都发生这种突变，为突变纯合子；如果既能与突变ASO探针又能与正常ASO探针杂交，

基因治疗的发展及其应用

基因治疗的发展及其应用【摘要】基因治疗一种很有发展前途的高新技术。基因治疗有望成为治疗遗传病、肿瘤、心血管病、病毒感染及其它难治性疾病的有效手段，本文通过国内外相关文献的分析，从基因治疗(基因治疗的现状、肿瘤的基因治疗)、基因预防、基因治疗技术、基因治疗存在的问题和未来发展等进行综述。【关键词】基因治疗;基因预防;基因治疗技术;现状;问题和未来发展人类的疾病是由于其本身的基因的核苷酸发生变化有关。近年来，基因治疗作为一种安全的、新的疾病治疗手段，在一定程度上取得了重大进展。 1 基因治疗基因治疗(Genethrapy)是向靶细胞引入正常有功能的基因，以纠正或补偿致病基因所产生的缺陷，从而达到治疗疾病的目的，通常包括基因置换、基因修正、基因修饰、基因失活等。简而言之，基因治疗是指通过基因水平的操纵而达到治疗或预防疾病的疗法。 1.1 基因治疗的现状生物医学的深入研究表明，人类的各种疾病都直接或间接与基因有关[1]。因此，可认为人类的一切疾病都是“基因病”。故人类疾病可分为三大类。一类是单基因病。这类疾病只需一个基因缺陷即可发生，如腺苷脱氨基酶(ADA)缺陷症。二是多基因病。此类疾病的病因大多比较复杂，不但涉及各个基因，往往还与环境因素(包括自然环境、社会环境、生活方式等)有关。基因缺陷和疾病表型都具有明显的多样性。Ⅰ型糖尿病、肿瘤、心血管疾病等皆属此类。三是获得性基因病。此乃病原微生物入侵所致，如艾滋病、乙型肝炎等。因此，理论上，人类所有的疾病都可采用基因治疗。 1.2 肿瘤的基因治疗目前治疗癌症的基因疗法种类颇多，主要集中在免疫基因治疗、药物敏感性基因治疗、肿瘤抑制基因治疗治疗三个方面。 1.2.1 免疫基因治疗常用方法有：①细胞因子基因治疗：将某些细胞因子基因如IL 2、IL 4、IL 6、B7 1，GM CSF等转染肿瘤细胞后，增强机体对肿瘤细胞的免疫反应。②肿瘤抗原基因免疫治疗：将某些肿瘤抗原基因如MHC基因等转染肿瘤细胞，增强肿瘤细胞免疫原性。②反义基因治疗：应用反义核酸在转录和翻译水平，通过碱基互补原则封闭某些异常基因的表达，反义核酸被称为信息药物[3]。④用抗体抑制癌基因的产物杀灭肿瘤细胞。

基因治疗发展趋势与中国现状思考

基因治疗发展趋势与中国现状思考日期：2015-03-04 09:52:12 作者：协和医院戴毅对于罹患肌营养不良等单基因病的患者和家庭来说，修复基因缺陷是治疗的希望。基因治疗也就成为众望所归。应该说，近年来随着生物科学、分子技术的进步，基因治疗正在加速发展。2012年10月，欧盟批准了西方发达国家第一个基因治疗药物——uniQure公司的Glybera，其利用经过改造的AAV1病毒载体将LPL（Lipoprotein Lipase）基因导入患者肌肉细胞内，产生脂蛋白脂肪酶，纠正患者基因缺陷导致的酶缺失，进而消除反复发作胰腺炎等临床症状。经过两年的运作和筹备，本药有望在几个月内在欧盟上市（首先选在德国），初步定价111万欧元（约800万人民币），当然上市前还要和德国政府医疗保险部门讨价还价。对于整个基因治疗领域，这是一个具有里程碑意义的事件。这里要提一下，在所有正式报道中都会说明，这是在Western world中第一个上市的基因治疗制剂。之所以不是全球第一，因为早在2004年中国就批准上市了全球第一个基因治疗药物——今又生（重组人P53腺病毒注射液），用于晚期鼻咽癌患者配合放疗的联合治疗。但当时支持其上市的临床试验数据非常有限，一直被广为质疑。该药上市后的临床应用也很有限，2008年因生产流程问题，SFDA吊销了该公司的GMP生产许可。此外，早在2003年，国内rAAV2-hFIX 治疗血友病B的I期临床试验就被SFDA批准，可惜其后并未有后续结果。从世界范围来讲，基因治疗（特别是AAV介导的基因治疗）无疑已进入高速发展的快车道。通过20余年的前期积累，其安全性和有效性已获得医药监管部门和医药巨头的广泛认可（AAV用于最脆弱易感的SMA新生儿的临床试验已在美国开展，详见此前文章）。世界制药巨头纷纷投入到基因治疗药物上市前最后阶段的推动中，诺华、辉瑞、赛诺菲、拜耳、百特都通过收购基因治疗公司或与之合作进入这一领域，极大的推动了III期临床试验的开展。基因治疗公司已成为Nasdaq最为耀眼的明星。除了罕见病，制药巨头更看重的是，在精准医学时代，对于常见病的治疗也必须将患者细化，按照罕见病的模式，将更为精准的针对性治疗，如基因治疗，用于今后的治疗。在国外一片风起云涌的情况下，国内的基因治疗显得很沉寂。近10年，国内没有任何新的基因治疗临床试验获批实施，也没有基因治疗领域的国际多中心临床试验。究其原因，国内的科研转化仍然比较落后，而新兴的基因治疗领域又是烧钱大户，前期投入非常巨大，稍有不慎就可能全军覆没，就连这一领域的翘楚Introgen公司都因为FDA未认可其P53基因治疗III期临床试验结果，导致其不得不申请破产保护。因此国内基因治疗产业由于缺少资本注入，起步非常困难。另一方面，国内患者参与国外基因治疗临床试验也存在困难，主要原因如下：、我国CFDA明确规定，国外新药不能在国内做I期和II期临床试验。只有在国外完成I期和II期临床试验后，才可以申请在国内进行III期临床试验或多中心III期临床试验。国家如此规定是为了避免国人成为外国制药企业的“小白鼠”（印度由于相关管制较松，而成本大大低于发达国家。有大量西方国家的新药在印度进行I期、II期临床试验，甚至出现违背伦理学原则的情况，经常见诸报端）。但相应的，也提高了新药进入我国的门槛。 2、中国是发展中大国，医疗保险和居民收入水平相较发达国家仍有较大差

(完整版)高中生物选修3第一章基因工程习题及答案

高中生物选修3第一章基因工程习题 1. SARS 病毒能引起非典型肺炎，医生在治疗实践中发现，非典病人治愈后，其血清可用于治疗其他非典病人。有三位科学家分别从三个不同的方面进行了研究，其研究的方向如下图所示。请根据下图回答： SARS 病毒 [丙的研究] 抽取血清蛋白质X [乙的研究] 注射注射灭活或培养非典病人B 治愈的病人B 非典病人D 减毒处理动物实验健康人C 健康人C 健康人C 治愈的病人D （1）从免疫学的角度看，SARS 病毒对于人来讲属于，治愈的病人A 的血清中因为含有，所以可用来治疗“非典”病人B 。（2）甲的研究中，所合成或生产的蛋白质X 是，它可以通过化学的方法合成，也可以通过生物学方法—— 技术生产。（3）乙的研究目的主要是制造出以保护易感人群。图中使健康人C 获得抵抗“非典”病毒能力的过程，属于免疫学应用中的免疫。（4）图中丙主要研究不同国家和地区SARS 病毒的异同，再按照免疫学原理，为研究一种或多种提供科学依据。 2. 聚合酶链式反应(PCR 技术)是在实验室中以少量样品DNA 制备大量DNA 的生化技术，反应系统中包括微量样品DNA 、DNA 聚合酶、引物、足量的4种脱氧核苷酸及ATP 等。反应中新合成的DNA 又可以作为下一轮反应的模板，故DNA 数以指数方式扩增，其简要过程如右图所示。（1）某个DNA 样品有1000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A:G:T:C=1:2:3:4，则经过PCR 仪五次循环后，将产生个DNA 分子，其中需要提供胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量至少是个。（2）分别以不同生物的DNA 样品为模板合成的各个新DNA 之间存在差异，这些差异是。（3）请指出PCR 技术与转录过程的三个不同之处： ① 。 ② 。 ③ 。 3. 逆转录病毒的遗传物质RNA 能逆转录生成DNA ，并进一步整合到宿主细胞的某条染色体中。用逆转录病毒作为运载体可用于基因治疗和培育转基因动物等。（1）病毒在无生命培养基上不能生长，必须依靠活细胞提供循环重复 [甲的研究] 用激素等治疗非典病人A 治愈的病人A 健康人合成或生产其他辅助治疗接种提纯、

基因治疗的发展现状和存在风险分析

基因治疗的发展现状和存在风险分析发表时间：2019-06-24T10:40:47.343Z 来源：《成功》2019年第1期作者：傅思博 [导读] 随着生物科学的发展，科学家们逐渐解开了生命的密码——基因，作为遗传信息的DNA片段，人们发现可以通过改善或改变基因的排列组合，或通过外源性基因的植入，可以解决非常多的遗传疾病，乃至于改善后代生育的质量。但同时外源性基因侵入的风险和伦理问题也是基因工程面临的主要问题。傅思博西安市铁一中陕西西安 710016 【摘要】随着生物科学的发展，科学家们逐渐解开了生命的密码——基因，作为遗传信息的DNA片段，人们发现可以通过改善或改变基因的排列组合，或通过外源性基因的植入，可以解决非常多的遗传疾病，乃至于改善后代生育的质量。但同时外源性基因侵入的风险和伦理问题也是基因工程面临的主要问题。【关键词】基因；基因工程；基因治疗；风险分析一、基因与基因工程概述（一）基因就是带有遗传信息的DNA片段，它是控制生物性状的基本遗传单位基因（遗传因子）是产生一条多肽链或功能RNA所需的全部核苷酸序列。基因支持着生命的基本构造和性能。储存着生命的种族、血型、孕育、生长、凋亡等过程的全部信息。环境和遗传的互相依赖，演绎着生命的繁衍、细胞分裂和蛋白质合成等重要生理过程。生物体的生、长、衰、病、老、死等一切生命现象都与基因有关。它也是决定生命健康的内在因素。因此，基因具有双重属性：物质性（存在方式）和信息性（根本属性）。基因有两个基本特点：一是能忠实地复制自己，以保持生物的基本特征；二是在繁衍后代上，基因能够突变或变异，当受精卵或母体受到环境或遗传的影响，后代的基因组会发生有害缺陷或突变。（二）基因工程的基本定义基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，它是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译、表达。也就是说，它是将一种生物体的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体内，使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状。基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展的基础上诞生的一门崭新的生物技术科学。它与细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。实施基因工程一般包括四个操作步骤：一是提取目的基因；二是目的基因与运载体结合；三是将目的基因导入受体细胞内；四是目的基因的检测和表达。二、基因治疗的发展现状随着人类对基因研究的不断深入，发现许多疾病是由于基因结构与功能发生改变所引起的。科学家将不仅能发现有缺陷的基因，而且还能掌握如何进行对基因诊断、修复、治疗和预防，这是生物技术发展的前沿。这项成果将给人类的健康和生活带来不可估量的福音。（一）基因治疗的原理基因治疗是指以改变人类遗传病物质为基础的生物医学治疗,即通过一定方式将人正常或野生型基因或有治疗作用的DNA顺序导入人体靶细胞,以矫正或置换致病基因的治疗方法[1]。已发现的遗传病有6500多种，其中由单基因缺陷引起的就有约3000多种。因此，遗传病是基因治疗的主要对象。第一例基因治疗是美国在1990年进行的。当时，两个4岁和9岁的小女孩由于体内腺苷脱氨酶缺乏而患了严重的联合免疫缺陷症。科学家对她们进行了基因治疗并取得了成功。这一开创性的工作标志着基因治疗已经从实验研究过渡到临床实验。1991年，我国首例B型血友病的基因治疗临床实验也获得了成功。（二）基因治疗的最新进展基因治疗的最新进展是即将用基因枪技术用于治疗。其方法是将特定DNA用改进的基因枪技术导入小鼠的肌肉、肝脏、脾、肠道和皮肤获得成功的表达。这一成功预示着人们未来可能利用基因枪传送药物到人体内的特定部位，以取代传统的接种疫苗，并用基因枪技术来治疗遗传病。按照遗传基本原理，如果某些基因能帮助父母生存和繁殖，父母就会把这些基因传给后代。但一些研究表明，真实情况要复杂得多：基因可以被关闭或沉默，以应对环境或其他因素，这些变化有时也能从一代传到下一代。美国马里兰大学遗传学家提出了一种特殊机制，父母通过这种机制可以把沉默基因遗传给后代，而且这种沉默可以保持25代以上。这一发现可能改变人们对动物进化的理解，有助于将来设计广泛的遗传疾病疗法。所以，据此我们可以设想，第一、在孕期进行产前诊断，检测出遗传病基因后提取胚胎内细胞团，通过基因重组将人工编辑的dsRNA 基因导入内细胞团中，使遗传病的基因暂时性无法正常表达后进行基因编辑与剪辑替换。第二、暂时延缓遗传类疾病的病情恶化，延缓发病时间，为医生和患者争取更多治疗时间。如果实验疗效得到进一步确证的话，就有可能将胎儿基因疗法扩大到其它遗传病，以防止出生患遗传病症的新生儿，从而从根本上提高后代的健康水平。三、基因治疗的风险分析（一）现阶段基因治疗的技术风险基因治疗的技术风险是指，由于技术本身的不成熟而导致患者，受试者的身心伤害。它包括疾病的种类，致病概率的大小和风险的严重程度等三个方面。[2] 在基因临床试验中，技术风险表现在三个方面：1.如何选择有效的治疗基因；2.如何构建安全载体，病毒载体效率较高，但却有潜在的危险性；3.如何定向导入靶细胞，并获得高表达。（二）现阶段基因治疗的伦理风险基因工程同其他科学技术成果一样也是一把双刃剑：它一方面给人类带来了巨大的福祉,但同时也产生了巨大的伦理风险。基因治疗技术的快速发展使我们不得不认真思考“人是什么”这个问题，如果人类可以改良基因，那么人类基因的权利何在？因此,由基因的特殊性所引

当前基因治疗的现状和一般性技术路线

当前基因治疗的现状和一般性技术路线基因治疗是当前医学领域研究的热点和前沿问题，本文论述了基因治疗的现状和一般性技术路线，供相关领域的研究人员和一般科学工作者参考。标签：基因治疗CGT CAR-T 基因治疗目前作为一种非常规疗法，对于彻底治疗一些具有罕见破坏性遗传病，如交界性大疱性表皮松解症（junctional EB，JEB），和一些罕见的进行性神经肌肉功能损坏性遗传病，如Ι型脊髓性肌萎缩症（SMAΙ），和一些常见的延迟发病的神经功能退行性疾病，如帕金森病（Parkinson’s disease，PD），还有特定的病毒感染性疾病（如艾滋病，AIDS）和某些种类的恶性肿瘤（如急性淋巴白血病，ALL），都已经表现出了光明的前景。细胞和基因治疗领域（Cell and Gene Therapy，CGT）也是当今生物医学研究的重要的前沿和热点课题。一、当前基因治疗的现状当前基因治疗技术还不是很成熟的治疗方式，总体上还处在实验探索的阶段，还具有一定的风险性，其安全性和有效性还需要有很大的提高。往往是在没有很好的常规治疗方式前提下，对于一些危害性较大的疾病的一种试验性治疗。对于不同的疾病，其治疗效果往往相差很大；不同的机构对于同一种疾病，其治疗的过程也有较大差异。另外，基因治疗前期要投入大量人力、物力和时间，所面对的又是小范围内的患者，所以导致了其高昂的治疗费用。二、当前基因治疗的一般性技术路线当前基因治疗的主要有三种情况：第一种，外源基因基因直接导入法虽然说是基因直接导入，却不是直接将基因片段导入靶器官，因为直接导入，基因无法整合到靶细胞基因组里面，也就得不到表达。常用的方法就是将腺相关病毒（Adeno-Associated Virus，AA V）作为载体，然后导入靶器官。为了实现更高的目的蛋白质表达量和降低免疫毒性，往往还需要对载体进行改造，对目的基因进行密码子优化。根据《自然·通讯》报道，英法合作团队以狗为动物试验模型地开发出了较为成功的针对杜氏肌营养不良症（DMD）的基因疗法。DMD患者均为男性，患者在几岁时就会表现出肌无力症状，后来会恶化到无法自己行走，随后各种肌无力问题相继出现。一种抗肌萎缩蛋白有关的基因变异影响了抗肌萎缩蛋白的生成，进而影响肌肉的功能，导致了DMD。研究小组将抗肌萎缩蛋白基因进行了“压缩”，制作出功能性缩微版抗肌萎缩蛋白，并成功利用AA V载入12只DMD狗的体内。他们仅对这些狗进行注射治疗了一次，两年来这些狗的病情被成功抑制，不但临床症状稳定，肌肉功能还得到了很大程度的改善。

基因工程在疾病治疗方面的应用

浅谈基因工程药物基因工程药物是指用现代基因重组高科技对基因进行克隆，通过重组DNA导入大肠杆菌、酵母或动物细胞成功构建工程菌株或细胞株，在工程菌株、细胞中所表达生产的新型药物包括细胞因子、多肽类激素、溶血栓药物、疫苗、抗体、反义RNA及基因治疗药物等等多种难治疾病的基因工程药物. 基因工程药物因其疗效好、应用范围广泛、副作用小的特点成为新药研究开发的新宠。也是发展最迅速和最活跃的领域。自1982年美国Lilly公司上市了第一个基因工程产品——人胰岛素以来，至今已有基因工程药物大约140多种上市，尚处于临床试验或申报阶段的基因工程药物有500多种。当传统制药业的增长速度减慢时，基因工程制药正在加速发展，全世界基因工程药物持续6年销售额增长率都在l5％～33％，基因工程制药已成为制药业的一个新亮点[1-2]。一.目前药物治疗的主要类型 1.胰岛素至今仍是临床上治疗糖尿病最有效的方法。过去，胰岛素主要从猪等大家畜胰腺中提取。从一头猪的胰腺中只能提取出300单位胰岛素，而一个病人每天就需要40单位胰岛素，因此远远不能满足需要。基因工程技术一问世，科学家就想到利用该技术来解决胰岛素药源不足的问题。他们首先要找到胰岛素基因，在人的胰岛细胞里有一段特定结构的DNA分子指挥着胰岛素的合成，然后又找到在人的大肠里存在对人体无害的大肠杆菌。把人的胰岛素基因转入到大肠杆菌的细胞中，随着大肠杆菌的繁殖，胰岛素基因

也一代代的遗传下去。大肠杆菌繁殖速度相当快，大约20分钟就能繁殖一代，把它放到大型的发酵罐里进行人工培养，就可以大量繁殖，并且生产出大量人的胰岛素。 1981年，基因重组人胰岛素产品正式投入市场，大肠杆菌成了名副其实的生产胰岛素的“活工厂”，胰岛素供不应求的问题彻底解决了胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素!大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题 2.干扰素：是哺乳动物细胞在诱导下产生的一种淋巴因子，能够加强巨噬细胞的吞噬作用和对癌细胞的杀伤作用，抑制病毒在细胞内的增殖，用于肿瘤和其他病毒病的治疗。基因工程干扰素干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”!过去从人血中提取，300L血才提取1mg!其“珍贵”程度自不用多说。基因工程人干扰素α-2b(安达芬)是我国第一个全国产化基因工程人干扰素α-2b，具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作用，广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗，是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。生长激素人体生长激素能够治疗侏儒症和促进伤口愈合，动物生长激素能够加速畜禽生长发育。目前，人和动物的生长激素基因都已经在大肠杆菌中成功表达．在医学和畜牧业领域取得了很好的应用效果。

第二十三章基因治疗——复习测试题

第二十三章基因治疗——复习测试题（一）选择题 A型题 1. 全世界第一例基因治疗成功的疾病是 A. β地中海贫血 B. 血友病 C. 重症联合免疫缺陷症 D. 高胆固醇血症 E. 糖尿病 2. 理论上讲，基因治疗最理想的策略是 A. 基因置换 B. 基因替代 C. 基因失活 D. 免疫调节 E. 导入“自杀基因” 3. 目前基因治疗所采用的方法中，最常用的是 A. 基因置换 B. 基因替代 C. 基因失活 D. 免疫调节 E. 导入“自杀基因” 4. 利用反义核酸阻断基因异常表达的基因治疗方法是

A. 基因置换 B. 基因替代 C. 基因矫正 D. 基因失活 E. 免疫调节 5. 将白细胞介素-2基因导入肿瘤病人体内，提高病人IL-2的表达水平，进行抗肿瘤辅助治疗。这种基因治疗方法是 A. 基因置换 B. 基因替代 C. 基因矫正 D. 基因失活 E. 免疫调节 6. 下列哪种方法不是目前基因治疗所采用的方法 A. 基因缺失 B. 基因置换 C. 基因替代 D. 基因失活 E. 免疫调节 7. 基因治疗的基本程序中不包括 A. 选择治疗基因 B. 选择载体 C. 选择靶细胞 D. 将载体直接注射体内 E. 将治疗基因导入靶细胞

8. 下列哪种方法不属于非病毒介导基因转移的物理方法 A. 电穿孔法 B. 脂质体法 C. DNA直接注射法 D. 显微注射法 E. 基因枪技术 9. 下列哪种方法属于非病毒介导基因转移的化学方法 A. 电穿孔法 B. 基因枪技术 C. DNA直接注射法 D. 显微注射 E. DEAE-葡聚糖法 10. 将外源治疗性基因导入哺乳动物细胞的方法不包括 A. 显微注射法 B. 电穿孔法 C. 脂质体法 D. CaCl2法 E. 病毒介导的基因转移 11. 目前在基因治疗的临床实施中，最常使用的载体是 A. 逆转录病毒载体 B. pBR322 C. λ噬菌体 D. pUC18 E. YAC

基因治疗的困难与前景

基因治疗的困难与前景基因治疗是利用遗传学的原理治疗人类疾病的新手段，传统意义上的基因治疗是指目的基因导入靶细胞后与宿主细胞的基因发生基因重组，成为宿主细胞的一部分，从而可以稳定地遗传下去，并达到疾病治疗的目的。目前，基因治疗主要的策略有4种。基因置换是利用正常的基因整个地替换突变基因，使突变基因永久地得到更正。基因修正是将突变基因的突变碱基序列用正常的序列加以纠正，而其余未突变的正常部分予以保留。相比前面两种策略，基因修饰则是间接利用目的基因的表达产物来改变宿主细胞的功能。而基因失活是利用反义技术来封闭某些基因的表达，以达到抑制有害基因表达的目的。就技术方面而言，基因置换是最常用的策略之一。基因治疗的发展和实施，要依赖于相关的技术和研究。其中最为重要的是人类基因组计划（HGP）和基因工程技术。美国国会于1990年批准了这一项目，并决定从1990年10月1日组织实施。计划耗资30亿美金，历时15年完成。这个浩大繁杂的计划成为了国际合作项目。美国，英国，日本，法国，德国和中国6个国家相继加入到计划中。HGP最终任务是要破译人体遗传物质DNA分子所携带的所有的遗传信息。HGP的实施，使人们对自身基因的认识达到一个质的飞跃。使人们进一步认识各种基因的生物学

功能以及与遗传病之间的关联，认识遗传病的分子缺陷的基础知识，为遗传病的基因治疗奠定基础。 HGP为基因治疗提供了基础知识，而真正的成功操作则要依赖基因工程技术。其中最重要的是基因治疗的载体构建。病毒载体是常用的载体之一。如：逆转录病毒载体，腺病毒载体等。而非病毒载体主要为显微注射法和电穿孔DNA转移法。从1967年Nirenbery提出基因治疗实施。在1990年9月，美国FDA批准了人类首例基因治疗，针对于SCID的病例的基因治疗研究。同年9月14日第一位基因治疗的患者被成功回输带有矫正基因的T细胞。基因治疗的基础研究虽然已经有近半个世纪，但基因治疗的成功案例并不多，所涉及的疾病领域也不广。其中的问题还存在很多。其中伦理问题和技术安全问题是最受关注的。对生殖细胞的操作有不可预知性，有可能使后代产生缺陷。就目前的技术还不能做到避免外源基因的插入引起的生殖细胞的基因突变。这种改变是否符合我们后代的最佳利益。这就提出了一个新的伦理问题。我们是否有权这样做。我们对后代的责任是什么。基因治疗还面临着很大的社会风险，通过遗传筛查可以不让可能患遗传病的人出生，以此来预防遗传病。这会鼓励强迫性的优生规划和对

基因工程在医药工业中的的应用

基因工程及其在医学中的应用基因工程及其在医学中的应用基因工程及其在医学中的应用基因工程及其在医学中的应用摘要: 作为生物工程技术的核心，及新工程的发展与应用，在医学方面有着非同凡响的影响。本文首先回顾了基因工程的发展简史，然后在基因工程制药，抗病毒疫苗，疾病治疗及基因诊病等方面综述了基因工程在医学中的应用。基因工程将给医药方面带来更美好的前景。关键词关键词关键词关键词: 基因工程医学应用1 前言前言前言前言：分子生物学主要是从分子水平上阐述生命现象和本质的科学，是现代生命科学的“共同语言”。分子生物学又是生命科学中进展迅速的前沿学科，它的理论和技术已经渗透到其他基础生物学科的各个领域，它的主要核心内容是通过生物的物质基础---核酸、蛋白、酶等生物大分子的结构、功能及其相互作用的运动规律的研究来阐明生命分子基础，从而探讨生命的奥秘。这门课与基因工程关系很大，主要讲了核酸、蛋白、酶等生物大分子的结构、功能以及它们之间的相互作用。近年来，随着生物技术的飞速发展，分子生物学在较多领域得以应用。其中在核酸，基因方面医学中的发展迅猛。基因工程在制药，抗病菌疫苗发展前景较广，在疾病治疗及诊断对人们生活影响较大。本文将对基因工程的发展及其在医学中的应用作简单的阐述。2 基因工程的发展基因工程的发展基因工程的发展基因工程的发展基因工程又叫遗传工程，是分子遗传学和工程技术相结合的产物，是生物技术的主体。基因工程是指用酶学方法将异源基因与载体DNA在体外进行重组，将形成的重组因子转入受体细胞，使异源基因在其中复制并表达，从而改造生物特性，生产出目标产物的高新技术。1857年至1864年，孟德尔通过豌豆杂交试验，提出了生物体的性状是由遗传基因子控制的。1909年，丹麦生物学家约翰生首先提出基因一词代替孟德尔的遗传因子。1910年至1915年，美国遗传学家摩尔根通过果蝇实验，首次将代表某一性状的基因同特定的染色体联系起来，创建了基因学说。直到1944年，美国微生物学家埃弗里等通过细菌转化研究，证明基因的载体是DNA 而不是蛋白质，从而确立了遗传的物质基础。1953年，美国的遗传学家华生和英国的生物学家克里克揭示了DNA分子双螺旋模型和半保留复制机理，解决了积阴德自我复制和传递问题。开辟了分子生物学的研究时代。之后，1958年克里克确立了中心法则。1961年雅各和莫诺德提出的操纵子学说以及说有64种密码子的破译，成功的揭示了遗传信息的流向和表达问题，为基因工程的发展奠定了坚实的基础。DNA分子的切除与连接，基因的转化技术，还有诸如核酸分子杂交，凝胶电泳，DNA序列结构分析等分子生物学试验方法的进步为基因的创立和发展奠定了强有力的技术基础。1972年，美国斯坦福大学的P.Berg构建了世界上第一个重组分子，发展了DNA重组技术，并因此获得了1980年的诺贝尔学奖。1983年，美国斯坦福大学的S.Chen等人也成功的进行了另一个体外DNA重组试验并发现了细菌间性状的转移。这是基因工程发展史上第一次成功实现重组转化成功的例子，基因工程从此诞生了。基因工程问世近30年，不论是基因理论研究领域，还是在生产实践中的应用，均已取得了惊人的成绩。给国民经济的发展和人类社会的发展带来了深远而广泛的影响。3 基因工程在药学方面的应用基因工程在药学方面的应用基因工程在药学方面的应用基因工程在药学方面的应用运用基因工程技术对基因的转导和整合来获取新的抗体，及新药的制取及研究都具有较高效益；基因技术在诊断疾病及刑事案件的侦破方面发挥着不可小觑的力量，因此基因工程在药学发展有着深远影响。 3.1 基因工程制药基因工程制药基因工程制药基因工程制药基因工程制药开创了制药工业的新纪元，解决了过去不能生产或者不能经济生产的药物问题。现在，人类已经可以按照需要，通过基因工程生产出大量廉价优质的新药物和诊断试剂，诸如人生长激素、人的胰岛素、尿激酶、红细胞生成素、白细胞介素、干扰素、细胞集落刺激因子、表皮生长因子等。令人振奋的是，具有高度特异性和针对性的基因工程蛋白质多肽药物的问世，不仅改变了制药工业的产品结构，而且为治疗各种疾病如糖尿病、肾衰竭、肿瘤、侏儒症等提供了有效的药物。 3.2 基因工程抗病毒疫苗基因工程抗