基因治疗的原理与方法介绍

基因治疗的原理与方法介绍
基因治疗的原理与方法介绍

基因治疗的原理与方法介绍

基因治疗是将正常的基因导人体内某种细胞中,日达仙并使其表达所需的蛋白质,从而治疗遗传性或获得性疾病。

基因治疗是把目的基因分离出来,转染到体内的某种细胞,连接到有关的载体,使之稳定表达的过程。目的基因的转移分体外和体内两条途径,体外途径是将体内的某种体细胞(如白细胞)分离出来.在体外培养条件下将目的基因转导进去,然后再将这种带有外源性基因的细胞回输到体内,达到基因治疗的目的。体内途径是将目的基因与载体结合,然后输人体内,通过载体的作用,将目的基因导入靶细胞内,达到基因治疗的目的。体外途径的优点是目的基因往往可以整合到靶细胞的染色体上,能长期稳定表达,并随细胞分裂而传递给子代细胞。体内途径转导的目的基因可高效表达,但表达时间较短。

将目的基因导人细胞的方法有多种,具体有下列方法:

1.直接注射法

将目的基因直接注射到体内的某些部位(如肌肉),邻近细胞摄人DNA并表达。这种方法非常简单,但效率低。

2.磷酸钙沉淀法

将氯化钙、DNA和磷酸盐缓冲液混合,即有磷酸钙微沉淀形成,体外培养的细胞可将沉淀吞入细胞内,从而将目的基因导入细胞内。这种方法优点在于简单和通用性,但转化效率通常很低。

3.显微注射法

在显微镜下,直接将DNA由细胞玻璃针注人细胞核内,可避免

DNA的降解,但要求有熟练的操作技巧。

4.脂质体介导法

将目的基因包裹到脂质体内,通过静脉注人体内,脂质体与细胞膜融合而使目的基因进人细胞内。脂质体介导的基因转移能在活体内应用,较为简单,转移效率较低,转移的目的基因不与染色体整合,只能短时间表达。

5.受体介导的基因转移

将含有目的基因的重组质粒DNA共价连接到能与某种细胞受体结合的配体上,再将这种复合物注人体内,配体与细胞受体特异性结合,发生正常的人胞作用,目的基因从而进人细胞内。这种方式转人的目的基因也不与染色体整合,只能短时间表达。

6.逆转录病毒载体介导的基因转移

带有外源性基因的重组病毒在感染细胞时.可将外源性基因序列导人细胞内。目前主要使用的病毒载体有逆转录病毒和腺病毒。逆转录病毒可将遗传物质整合到宿主细胞基因组内,因而很合适作基因治疗载体。将野生的逆转录病毒进行重组,除去编码病毒自身蛋白的序列,插人目的基因。(了解更多,请登录https://www.360docs.net/doc/be18712254.html,)

第一性原理计算原理和方法

第二章 计算方法及其基本原理介绍 化学反应的本质就是旧键的断裂与新建的形成,参与成键原子的电子壳层重新组合就是导致生成稳定多原子化学键的明显特征。因此阐述化学键的理论应当描写电子壳层的相互作用与重排,借助求解满足适当的Schrodinger 方程的波函数描写分子中电子分布的量子力学,为解决这一问题提供了一般的方法,然而,对于一些实际的体系,不引入一些近似,就不可能求解其Schrodinger 方程。这些近似使一般量子力学方程简化为现代电子计算机可以求解的方程。这些近似与关于分子波函数的方程形成计算量子化学的数学基础。 2、1 SCF-MO 方法的基本原理 分子轨道的自洽场计算方法 (SCF-MO)就是各种计算方法的理论基础与核心部分,因此在介绍本文计算工作所用方法之前,有必要对其关键的部分作一简要阐述。 2、1、1 Schrodinger 方程及一些基本近似 为了后面介绍各种具体在自洽场分子轨道(SCF MO)方法方便,这里将主要阐明用于本文量子化学计算的一些重要的基本近似,给出SCF MO 方法的一些基本方程,并对这些方程作简略说明,因为在大量的文献与教材中对这些方程已有系统的推导与阐述[1-5]。 确定任何一个分子的可能稳定状态的电子结构与性质,在非相对论近似下,须求解 R AB =R 图2-1分子体系的坐标

定态Schrodinger 方程 ''12121212122ψψT p B A q p A p pA A pq AB B A p A A A E R Z r R Z Z M =??????? ?-++?-?-∑∑∑∑∑∑≠≠ (2、1) 其中分子波函数依赖于电子与原子核的坐标,Hamilton 算符包含了电子p 的动能与电子p 与q 的静电排斥算符, ∑∑≠+?-=p q p pq p e r H 12121?2 (2、2) 以及原子核的动能 ∑?-=A A A N M H 2121? (2、3) 与电子与核的相互作用及核排斥能 ∑∑≠+-=p A B A AB B A pA A eN R Z Z r Z H ,21? (2、4) 式中Z A 与M A 就是原子核A 的电荷与质量,r pq =|r p -r q |,r pA =|r p -R A |与R AB =|R A -R B |分别就是电子p 与q 、核A 与电子p 及核A 与B 间的距离(均以原子单位表示之)。上述分子坐标系如图2、1所示。可以用V(R,r)代表(2、2)-(2、4)式中所有位能项之与 ∑∑∑-+=≠≠p A pA A B A q p pq AB B A r Z r R Z Z r R V ,1 2121),( (2、5) 原子单位 上述的Schrodinger 方程与Hamilton 算符就是以原子单位表示的,这样表示的优点在于简化书写型式与避免不必要的常数重复计算。在原子单位的表示中,长度的原子单位就是Bohr 半径

基因治疗

基因治疗 基因治疗的发展 基因治疗的设想始于1967年,1973年一名美国研究人员和几位医生在德国进行了世界上第一例基因治疗试验,接受治疗的患者为两姐妹,研究人员将一种名为肖普氏乳头瘤的病毒(这种病毒携带有一种酶基因可能会使人本身的酶分泌正常)注射到患者体内,结果是既没有产生任何疗效,也没有出现不良反应。1980年随着外源基因导入小鼠实验的成功,美国的另一名医生对两名地中海患者进行了第二例基因治疗,结果同样没有取得成功。 20世纪80年代初,美国科学家Anderson基因治疗的前景和发展方向。此后的几年之中,一大批科学家在动物身上进行了大量的基因转移实验和基因标记实验,为以后基因治疗的临床应用积累了许多经验,也奠定了临床应用的理论基础。1990年,美国国立卫生研究院的Blaste R.M.和Anderson W.F.用腺苷酸脱氨酶(ADA)基因导入一位由于ADA基因缺陷导致严重免疫缺损的4岁患者的淋巴细胞中,治疗取得了成功,转入这种可以产生腺苷酸脱氨酶能力的淋巴细胞后,患者症状得到明显缓解。第二例接收同样方法治疗的的SCID患者是一名九岁的小女孩,治疗也同样取得成功。1991年,美国科学家Rosenberg的研究小组对50名黑色素瘤晚期患者进行了基因治疗,将外源性肿瘤坏死因子转入肿瘤中的浸润淋巴细胞,结果这种转化的TIL能集中在肿瘤所在部位并杀伤肿瘤细胞,治疗也取得了一定效果。此后世界各国都掀起了基因治疗的研究热潮,1991年美国国立卫生研究院连续批准了包括肿瘤坏死因子基因导入肿瘤细胞在内的11项人类基因治疗的实验方案。2001年法国巴黎内克尔儿童医院利用基因治疗使数名有免疫缺陷的婴儿恢复了正常的免疫功能,成为基因治疗开展近十年来科学家取得的最大成功。目前基因治疗主要集中在美国,其次是欧洲。基因治疗的适用范围也越来越广,其中,癌症居基因治疗首位,其次是单基因疾病,心血管病,传染性疾病和其他疾病。 我国的基因治疗的研究工作开展的也相对较早,且获得了很好的疗效。1991年7月,中国复旦大学与第二军医大学长海医院合作,从一批自愿接受基因治疗的凝血因子IX基因缺陷血友病B患者中选择了两兄弟开始进行基因治疗临床研究。研究人员将凝血因子IX基因导入患者皮肤成纤维细胞,再将转化的皮肤成纤维细胞回输到患者体内。经过几次转化细

基因诊断和治疗的医学应用

基因诊断和治疗的医学应用 郭龙飞 (保山学院资源环境学院云南保山678000) 摘要:各种癌症和恶性肿瘤是目前危害人类健康最为严重的疾病之一,且死亡率很高,现在还没有一种有效的治疗方法。传统的手术、放疗和化疗等方法对中晚期的患者治疗疗效已经明显不足。因此。找到一种新的治疗癌症和恶性肿瘤的治疗方法对人类健康发展是意义重大的。而基因治疗则是用各种手段从基因水平上来治疗各种疾病。于是,基因治疗为众多患者提供了希望,成为了现在医学界的热门话题。本文就是依据前人的研究成果,以基因治疗癌症和恶性肿瘤为主来论述基因治疗在医学上的应用。 关键词:基因诊断基因治疗癌症恶性肿瘤 1基因治疗概述 基因治疗的基本含义是通过遗传或分子生物学技术在基因水平上治疗各种疾病[1]。它是指将人的正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入人体靶细胞,以纠正基因缺陷或者发挥治疗作用,从而达到治疗疾病的目的。广义的基因治疗是指利用基因药物的治疗,而通常所称狭义的基因治疗是指用完整的基因进行基因替代治疗,一般用DNA序列[2]。它是运用基因工程技术直接纠正肿肿瘤细胞基因的结构及(或)功能缺陷,或者间接通过增强宿主对肿瘤的杀伤力和机体的防御功能来治疗肿瘤。通过外源基因的导入,激活机体抗瘤免疫,增强对肿瘤细胞的识别能力、抑制或阻断肿瘤相关基因的异常表达或增加肿瘤细胞对药物的敏感性,这些基因主要包括细胞因子基因、抗肿瘤基因、肿瘤药物相关基因和病毒基因等[3]。 目前基因治疗的方式(type of gene therapy)主要有3种:①基因矫正或置换:即对缺陷基因的异常序列进行矫正,对缺陷基因精确地原位修复,或以正常基因原位置换异常基因,因此不涉及基因组的任何改变。②基因增补:不去除异常基因,而是通过外源基因的导人,使其表达正常产物,从而补偿缺陷基因的功能。③基因封闭:有些基因异常过度表达,如癌基因或病毒基因可导致疾病,可用反义核酸技术、核酶或诱饵转录因子来封闭或消除这些有害基因的表达[4]。 2基因诊断应用 2.1基因诊断新生儿脊髓性肌萎缩 目前报道有一些较严重的SMA I型患儿会出现关节挛缩、骨折、呼吸困难和感觉神经元受损的表现,但机制还不清楚,可能与5ql3缺失大小有关。SMA尚无特异的治疗方法,临床主要是对症治疗,如早期发现SMA患儿呼吸系统受累并干预性通气治疗可以延长疾病的病程、改善患儿生活质量、减少肺部继发性感染及呼吸衰竭发生。本例患儿经抗炎、吸氧、吸痰、补充维生素、给予丙种球蛋白等对症治疗和支持治疗,呼吸困难逐渐缓解,双肺痰鸣音减少,但最终家长考虑远期预后不良而放弃治疗[5]。 最近,在体外实验研究中发现丁酸纳、丙戊酸和Htra—ISl的调节因子可以增加SMN2基蛋白的作用,而且对细胞几乎没有毒性作用,但研究工作还处于动物实验阶段,没有正式应用于临床,该类药物可能为SMA的治疗开辟了新的途径[5]。 2.2早期胰腺藩的基因诊断 近年来,胰腺癌的发病率和死亡率呈逐渐上升趋势,每年有新发病例约20万人,占全部恶性肿瘤发病的2%。其发病匿,早期缺乏特异表现,恶性程度高,极易出现转移,80%-90%的胰腺癌病人就诊时,已经到了晚期,手术切除率只有15%,年生存率为1%-5%。而早期胰腺癌的手术切除率为90-100%,5年生存率可达70%- 100%。另有研究表明,肿瘤的大小是重要的生存率预测因子,如果直径

常见几种开关电源工作原理及电路图

一、开关式稳压电源的基本工作原理 开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种,在实际的应用中,调宽式使用得较多,在目前开发和使用的开关电源集成电路中,绝大多数也为脉宽调制型。因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。 调宽式开关稳压电源的基本原理可参见下图。 对于单极性矩形脉冲来说,其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度,脉冲越宽,其直流平均电压值就越高。直流平均电压U。可由公式计算, 即Uo=Um×T1/T 式中Um为矩形脉冲最大电压值;T为矩形脉冲周期;T1为矩形脉冲宽度。 从上式可以看出,当Um 与T 不变时,直流平均电压Uo 将与脉冲宽度T1 成正比。这样,只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄,就可以达到稳定电压的目的。 二、开关式稳压电源的原理电路 1、基本电路

图二开关电源基本电路框图 开关式稳压电源的基本电路框图如图二所示。 交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后,变成含有一定脉动成份的直流电压,该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波,最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。 控制电路为一脉冲宽度调制器,它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。这部分电路目前已集成化,制成了各种开关电源用集成电路。控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例,以达到稳定输出电压的目的。 2.单端反激式开关电源 单端反激式开关电源的典型电路如图三所示。电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。所谓的反激,是指当开关管VT1 导通时,高频变压器T初级绕组的感应电压为上正下负,整流二极管VD1处于截止状态,在初级绕组中储存能量。当开关管VT1截止时,变压器T初级绕组中存储的能量,通过次级绕组及VD1 整流和电容C滤波后向负载输出。

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

《基因治疗》教学设计

《基因治疗》教学设计 海南省乐东县黄流中学陈兴军 一、教学目标 1.说出基因治疗的基本含义、两种途径、基本步骤、优点及其前景。 2.掌握ADA基因缺陷症基因治疗机理。 3.体验科学技术的发展促进人类健康方面的积极作用,认同每一项新技术的发展都有逐步完善的过程、都有可能带来相关的社会问题。 二、教学重点和难点 1.教学重点 基因治疗的基本步骤及其优点。 2.教学难点 ①基因治疗的基本步骤。 ②ADA基因缺陷症基因治疗机理。 三、教学策略 本节课的学习内容是比较前沿的诊治技术,不论是设计原理还是实施步骤都相当复杂。根据这一特点,对本节课的教学我主要采用以下对策。 1.结合现实中的问题,尽量让学生感受到这些新技术在解决健康问题方面的突出作用。比如,如何对遗传病“ADA基因缺陷症”进行“治本”的治疗,这样既引发学生的学习兴趣,又突出“生物科学与健康”的主题。因为这些新技术的出现都是帮助人类更好地解决健康难题,从而突出学习本节的意义。在教学中采用学生阅读课文,然后提出问题,由老师或学生来回答,既可以培养学生发现问题,也为学生提供回答问题的机会,能提高学生的学习能力,培养学生的学习兴趣。 2.关于基因治疗的原理的教学,可以结合必修中的遗传学原理进行。因为基因治疗是较复杂的科学技术,所以对于每一项技术的讲解不宜过多、过深,有大致的了解即可。比如,在基因治疗中最核心的问题则是对细胞中的缺陷基因进行修正或补充。 3.有关基因治疗等新技术的积极作用,是本节教学的主要目标,除此之外,还应该注意启发学生思考每种技术所存在的问题,比如,基因诊断的准确程度如何、如何面对诊断的结果、基因治疗的技术障碍,以及是否可能带来的社会伦理问题等,以此引发学生对这些问题的继续关注,自觉地把学习延伸到课下。

基因治疗在疾病防治中的应用

基因治疗在疾病防治中的应用 120311102 张宇鑫 [摘要] 传染病是目前人类所面临的一类重大疾病,在某些疾病状态下,人类还未寻找到理想的治疗方法,如病毒感染等。现代基因治疗是一种应用基因工程技术和分子遗传学原理,对人类疾病进行治疗的新疗法。主要是指对致病基因的修正和基因增强及采用外源性细胞因子基因、核酶、基因药物进行疾病治疗的方法。经过多年的发展,技术逐步走向成熟,在传染性疾病的防治中显示了重大的临床应用前景。传染性疾病的基因治疗包括:基因疫苗、RNA干扰、反义技术、药物靶向治疗等。 [关键词] 基因疫苗反义技术药物靶向治疗 一、现状 1.1我国传染病预防现状 21世纪人类依然面临着传染病的挑战,就全球而言,艾滋病是当前首恶,由于其病毒极易发生变异,所以到目前为止疫苗仍在试验阶段,缺乏理想的特效药物,免疫损伤治疗难度大。我国2003年比2002年发病率上升44.39%,人类免疫缺陷病毒检出率提高了55%。并且防治工作面临来自传统传染病和新发传染病的双重压力:传统传染病威胁持续存在,新发传染病不断出现。近10年来,我国几乎每一两年就有1种新发传染病出现,许多新发传染病起病急,早期发现及诊断较为困难,缺乏特异性防治手段,早期病死率较高。其次,人口大规模流动增加了防治难度,预防接种等防控措施难于落实。三是环境和生产生活方式的变化增加了传染病防治工作的复杂性。一些地区令人堪忧的城乡环境卫生状况,以及传统的生产生活方式,使一些人畜共患病持续发生。 1.2基因治疗研究的现状 (1) 复合免疫缺陷综合征的基因治疗 1991年美国批准了人类第一个对遗传病进行体细胞基因治疗的方案,即将腺苷脱氨酶(ADA)采用反转录病毒介导的间接法导入一个4岁患有严重复合免疫缺陷综合征(SCID)的女孩,大约1-2月治疗一次,8个月后,患儿体内ADA水平达到正常值的25%,未见明显副作用。此后又进行第2例治疗获得类似的效果。 (2)黑色素瘤的基因治疗 对肿瘤进行基因治疗是人们早已期望的事,在进行了多方面探索的基础上,发现了肿瘤浸润淋巴细胞(即能在肿瘤部位持续存在而无副作用的一种淋巴细胞)在肿瘤治疗中的作用。于1992年实施了TNF/肿瘤细胞和IL-2/肿瘤细胞方案,即分别将IL-2基因肿瘤坏死细胞(TNF)基因导入取自患者自身并经培养的肿瘤细胞,再将这些培养后的肿瘤细胞注射至病人臀部,3周后切除注射部位与其引流的淋巴结,在适合条件下培养T细胞,将扩增的T细胞与IL-2合并用于病人,结果5名黑色素瘤病人中1名肿瘤完全消退,2名90%的肿瘤消退,另2人在治疗后9个月死亡。由于携有TNF的TIL可积于肿瘤处,因而TIL的应用提高了对肿瘤的杀伤作用。

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。

高频开关电源电路组成及稳压原理

高频开关电源电路组成及稳压原理 高频开关电源由以下几个部分组成: 一、主电路 从交流电网输入、直流输出的全过程,包括: 1、输入滤波器:其作用是将电网存在的杂波过滤,同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。 2、整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电,以供下一级变换。 3、逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分,频率越高,体积、重量与输出功率之比越小。 4、输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。 二、控制电路 一方面从输出端取样,经与设定标准进行比较,然后去控制逆变器,改变其频率或脉宽,达到输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的资料,经保护电路鉴别,提供控制电路对整机进行各种保护措施。 三、检测电路 除了提供保护电路中正在运行中各种参数外,还提供各种显示仪表资料。

四、辅助电源 提供所有单一电路的不同要求电源。 第二节开关控制稳压原理 开关K以一定的时间间隔重复地接通和断开,在开关K接通时,输入电源E通过开关K和滤波电路提供给负载RL,在整个开关接通期间,电源E向负载提供能量;当开关K断开时,输入电源E便中断了能量的提供。可见,输入电源向负载提供能量是断续的,为使负载能得到连续的能量提供,开关稳压电源必须要有一套储能装置,在开关接通时将一部份能量储存起来,在开关断开时,向负载释放。图中,由电感L、电容C2和二极管D组成的电路,就具有这种功能。电感L用以储存能量,在开关断开时,储存在电感L中的能量通过二极管D释放给负载,使负载得到连续而稳定的能量,因二极管D使负载电流连续不断,所以称为续流二极管。在AB间的电压平均值EAB可用下式表示 EAB=TON/T*E 式中TON为开关每次接通的时间,T为开关通断的工作周期(即开关接通时间TON和关断时间TOFF之和)。 由式可知,改变开关接通时间和工作周期的比例,AB间电压的平均值也随之改变,因此,随着负载及输入电源电压的变化自动调整TON和T的比例便能使输出电压V0维持不变。改变接通时间TON和工作周期比例亦即改变脉冲的占空比,

第一性原理计算原理和方法精编

第一性原理计算原理和 方法精编 Document number:WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986

第二章 计算方法及其基本原理介绍 化学反应的本质是旧键的断裂和新建的形成,参与成键原子的电子壳层重新组合是导致生成稳定多原子化学键的明显特征。因此阐述化学键的理论应当描写电子壳层的相互作用与重排,借助求解满足适当的Schrodinger 方程的波函数描写分子中电子分布的量子力学,为解决这一问题提供了一般的方法,然而,对于一些实际的体系,不引入一些近似,就不可能求解其Schrodinger 方程。这些近似使一般量子力学方程简化为现代电子计算机可以求解的方程。这些近似和关于分子波函数的方程形成计算量子化学的数学基础。 SCF-MO 方法的基本原理 分子轨道的自洽场计算方 法(SCF-MO)是各种计算方法的理论基础和核心部分,因此在介绍本文计算工作所用方法之 前,有必要对其关键的部分作 一简要阐述。 Schrodinger 方程及一些基本近似 为了后面介绍各种具体在自洽场分子轨道(SCF MO)方法方便,这里将主要阐明用于本文量子化学计算的一些重要的基本 R AB =R 图2-1分子体系的坐标

近似,给出SCF MO 方法的一些基本方程,并对这些方程作简略说明,因为在大量的文献和教材中对这些方程已有系统的推导和阐述[1-5]。 确定任何一个分子的可能稳定状态的电子结构和性质,在非相对论近似下,须求解定态Schrodinger 方程 ''12121212122ψψT p B A q p A p pA A pq AB B A p A A A E R Z r R Z Z M =??????? ?-++?-?-∑∑∑∑∑∑≠≠ () 其中分子波函数依赖于电子和原子核的坐标,Hamilton 算符包含了电子p 的动能和电子p 与q 的静电排斥算符, ∑∑≠+?-=p q p pq p e r H 12121?2 以及原子核的动能 ∑?-=A A A N M H 2121? 和电子与核的相互作用及核排斥能 ∑∑≠+-=p A B A AB B A pA A eN R Z Z r Z H ,21? 式中Z A 和M A 是原子核A 的电荷和质量,r pq =|r p -r q |,r pA =|r p -R A |和R AB =|R A -R B |分别是电子p 和q 、核A 和电子p 及核A 和B 间的距离(均以原子单位表示之)。上述分子坐标系如图所示。可以用V(R,r)代表-式中所有位能项之和 ∑∑∑-+=≠≠p A pA A B A q p pq AB B A r Z r R Z Z r R V ,12121),( 原子单位

基因治疗

基因治疗 【摘要】研究发现,以基因为基础,从疾病和健康的角度考虑,人类疾病大多直接或间接地与基因相关,故有“基因病”概念产生。根据这一概念,人类疾病大致可分为三类:单基因病、多基因病和获得性基因病。随着现代生物科学的发展,基因工程已在多个领域得到广泛应用。基因治疗是利用基因工程技术向有功能缺陷的人体细胞补充相应功能基因,以纠正或补偿其疾病缺陷,从而达到治疗疾病的目的。基因治疗作为治疗疾病的一种新手段,已经在肿瘤、感染性疾病、心血管疾病和艾滋病等疾病的治疗方面取得进展。它在一定程度上改变了人类疾病治疗的历史进程,被称为人类医疗史上的第四次革命。本文就基因治疗的载体以及基因治疗在肿瘤、艾滋病治疗方面取得的成就作出介绍,并就基因治疗的现状和问题对基因治疗的未来作出展望。 【关键词】基因治疗、载体、肿瘤、p53、IAP、艾滋病、CCR5 【正文】 一、基因治疗背景及概念 1990年9月,美国政府批准实施世界上第一例基因治疗临床方案,对一名患有重度联合免疫缺陷症(SCID)的女童进行基因治疗并获得成功,从而开创了医学的新纪元。自此以来,基因治疗已从单基因疾病扩大到多基因疾病,从遗传性疾病扩大到获得性疾病,给人类的医疗事业带来革命性变革。 基因治疗(gene therapy)是指通过一定的方式,将正常的功能基因或有治疗作用的DNA 序列导入人体靶细胞去纠正基因突变或表达失误产生的基因功能缺陷,从而达到治疗或缓和人类遗传性疾病的目的,它是治疗分子疾病最有效的手段之一。 基因治疗包括体细胞基因治疗和生殖细胞基因治疗。但由于用生殖细胞进行治疗会产生伦理道德问题,因此通常采用体细胞作为靶细胞。其基本内容包括基因诊断、基因分离、载体构建和基因转移四项。根据功能及作用方式,用于基因治疗的基因可分为三大类:(1)正常基因:可通过同源重组方式置换病变基因或依靠其表达产物弥补病变基因的功能,常用于矫正各种基因缺陷型的遗传病;(2)反义基因:通过其与病毒激活因子编码基因互补,或与肿瘤mRNA互补,从而阻断其表达,常用于治疗病毒感染或肿瘤疾病;(3)自杀基因:能将无毒的细胞代谢产物转变为有毒的化合物,用于治疗癌症。 二、基因治疗载体

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

高频开关电源电路原理分析

高频开关电源电路原理分析 开关电源微介绍开关电源具有体积小、效率高的一系列优点。已广泛应用于各种电子产品中。然而,由于控制电路复杂,输出纹波电压高,开关电源的应用也受到限制。它 电源小型化的关键是电源的小型化,因此必须尽可能地减少电源电路的损耗。当开关电源工作在开关状态时,开关电源的开关损耗不可避免地存在,损耗随着开关频率的增加而增大。另一方面,开关电源中的变压器和电抗器等磁性元件和电容元件的损耗随着频率的增加而增加。它 在目前市场上,开关电源中的功率晶体管大多是双极型晶体管,开关频率可以达到几十kHz,MOSFET开关电源的开关频率可以达到几百kHz。必须使用高速开关器件来提高开关频率。对于开关频率高于MHz的电源,可以使用谐振电路,这被称为谐振开关模式。它可以大大提高开关速度。原则上,开关损耗为零,噪声非常小。这是一种提高开关电源工作频率的方法。采用谐振开关模式的兆赫变换器。开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言,AC输入电压可以在进入变压器之前升压(升压前一般是50-60 KHz)。随着输入电压的升高,变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人PC以及像VCR录像机这样的设备所需要的。需要说明的是,我们经常所说的开关电源其实是高频开关电源的缩写形式,和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。 开关电源分类介绍开关电源具有多种电路结构:(1)根据驱动方式,存在自激和自激。它2)根据DC/DC变换器的工作方式:(1)单端正激和反激、推挽式、半桥式、全桥式等;2)降压式、升压式和升压式。它 (3)根据电路的组成,有谐振和非谐振。它 (4)根据控制方式分为:脉宽调制(PWM)、脉冲频率调制(PFM)、PWM和PFM混合。(5)根据电源隔离和反馈控制信号耦合方式,存在隔离、非隔离和变压器耦合、光电耦合等问题。这些组合可以形成各种开关模式电源。因此,设计者需要根据各种模式的特点,

第一性原理计算原理和方法

第二章 计算方法及其基本原理介绍 化学反应的本质是旧键的断裂和新建的形成,参与成键原子的电子壳层重新组合是导致生成稳定多原子化学键的明显特征。因此阐述化学键的理论应当描写电子壳层的相互作用与重排,借助求解满足适当的Schrodinger 方程的波函数描写分子中电子分布的量子力学,为解决这一问题提供了一般的方法,然而,对于一些实际的体系,不引入一些近似, 确定任何一个分子的可能稳定状态的电子结构和性质,在非相对论近似下,须求解定态Schrodinger 方程 ''12121212122 ψψT p B A q p A p pA A pq AB B A p A A A E R Z r R Z Z M =??? ?????-++?-?-∑∑∑∑∑∑≠≠ (2.1) 其中分子波函数依赖于电子和原子核的坐标,Hamilton 算符包含了电子p 的动能和电子p

与q 的静电排斥算符, ∑∑≠+?-=p q p pq p e r H 12121?2 (2.2) 以及原子核的动能 ∑?-=A A A M H 2? (2.3) 和电子与核的相互作用及核排斥能 ∑∑≠+-=p A B A AB B A pA A eN R Z Z r Z H ,21? (2.4) 式中Z A 和M A 是原子核A 的电荷和质量,r pq =|r p -r q |,r pA =|r p -R A |和R AB =|R A -R B |分别是电子p 和q 、核A 和电子p 及核A 和B 间的距离(均以原子单位表示之)。上述分子坐标系如图2.1所示。可以用V(R,r)代表(2.2)-(2.4)式中所有位能项之和 ∑∑∑-+= ≠≠p A pA A B A q p pq AB B A r Z r R Z Z r R V ,1 2121),( (2.5) 原子单位 上述的Schrodinger 方程和Hamilton 算符是以原子单位表示的,这样表示的优点在于简化书写型式和避免不必要的常数重复计算。在原子单位的表示中,长度的原子单位是Bohr 半径 能量是以Hartree 为单位,它定义为相距1Bohr 的两个电子间的库仑排斥作用能 质量则以电子制单位表示之,即定义m e =1 。

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

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