第五章 基因药物专题.ppt

1、生物制药技术，蔡根676417) C浙江大学玉川校区15212室，Chapter 5 Gene Medicine(Gene Therapy)，1。概念基因：基因决定控制生老病死高、胖、瘦影响的喜怒哀乐基因组，即一种生物的细胞中包含的所有遗传信息。1 .摘要基因和疾病基因与人类的疾病密切相关。遗传病是由遗传先天缺陷引起的。肿瘤的发生包括多种基因变化，包括激活肿瘤基因或停用肿瘤抑制基因。高血压、糖尿病等多基因病也包括多种基因的变化。由病菌引起的传染病也与人体基因密切相关，有易感人群和耐药者。基因药物：将起治疗作用的基因重组为真核表达载体，直接转移到人体细胞，表达起治疗作用

2、的蛋白质和多肽，提出起治疗作用的新方法。the application of genetic principles in the treatment of human disease by introduction of genetic material into target cells in order to counteractYou can just let the cell do it .”Prof. jum wilsome，基因治疗所需的美国基因治疗中心主任，Understanding of the disease process structure/Function of gen

3、e to be introduced efficient delivery oof 体细胞基因治疗总是需要考虑的问题，调整基因转移效率治疗的特异性基因表达的持续性和治疗的毒性副作用的任何疾病，任何基因，任何目标器官，目标细胞，任何基因导入方法，2，基因治疗，传统基因工程的差异都集中在寻找可治愈或其他应用价值的“目的基因”。 基因工程学科：目的基因载体分离大肠杆菌、酵母、哺乳动物细胞体外表达所需的蛋白质，进行纯化，获得可用于治疗或其他用途的蛋白质纯品，最终制成一种蛋白质药物。基因治疗目的基因载体被引入人体，目的基因从人体内的细胞中制造必要的蛋白质，达到治病的目的。如果基因治疗技术上成功，产品的优

4、点是基因及其载体、非电子表达蛋白产物、复杂蛋白质产品分离和纯化工艺生产成本远低于遗传工程学科产品。理论上，能治病的基因都可以开发成“药”半衰期，但是基因治疗很困难，技术要求很苛刻。例如，对于各种疾病，必须有能够达到治疗目的的基因。在此基础上，还应该有能够将基因有效地引入人体的向量系统。牙齿系统必须有效率，并且能够以人体中的某些细胞为对象引入。基因被引入人体后，必须能够控制其表达。因此，基因治疗是生物尖端技术的高度集成，是遗传学、分子生物学、细胞生物学、分子病毒学等多种科系知识和技术的高度综合。三是基因治疗的主要战略gene replacement gene augmentation thera

5、py(gat)gene correction(chimera plasty)Targeted killing of specificmutation al inactivation of the one mutated copy will alleviate this mutant phenotype；the mutation can be carried out by insertion al inactivation，or antisense technology，Gene Augmentation Therapy(GAT)For diseapy！治疗方法调整矫正性基因治疗基因替换基因增强

6、基因调节性基因治疗调节基因的表达，达到改善疾病的目的(1)行半气道A。闭合mRNA的翻译B)合成半拟寡核苷酸，化学修饰引入体内，胞嘧啶和DNA结合形成核苷酸三元聚合物，与转录因子结合，不能启动转录。或者与mRNA结合，形成RNA-DNA杂链，影响基因的表达。C)核酶是具有催化作用的RNA分子，通过催化切割分解异常基因的RNA分子，设计了一种特殊的核酶。(2)通过其他基因的大补偿作用，补充缺陷基因的功能。4。基因传递系统，几个茄子相关术语：Transfection转染：科举：病毒DNA或RNA转移到细胞。好：把外源DNA转移到动物细胞。DNA转移：基因导入或转移光的概念。Transduction

7、转基因切换：噬菌体介导的细菌之间的基因转移。转换：将远视DNA或质粒导入原核和真核细胞。传输路径，1) ex vivo方法，体外路径。体外基因被引入人体细胞，将细胞移植到人体。经典、安全、效果比较容易控制，对基因转移效率的要求不高，但步骤多、复杂、难度大。2)体内方法，体内路径。直接将含有治疗基因的重组载体移植到体内。操作简单，容易普及，但对基因传输技术的要求很高。、a、a、a、a、a、a、ex-vivo、in-vivo topical delivery、in-vivo systemic delivery exas1、病毒矢量类型逆转录病毒(RV)矢量retrovirus腺病毒腺病毒腺病毒腺病

8、毒腺病毒腺病毒腺病毒病毒(AAV)矢量Adeno-associated virus单纯疱疹病毒(HSV)矢量Herpes ssv 载体特性：reproducibility stable propagated purified to high titers mediated targeted戴尔基因治疗病毒载体比较RV AV AAV HSV LV基因配置ssRNA dsDNA ssDNA dsDNA基因组长度100 疱疹病毒，腺病毒相关病毒，缓慢病毒，优点3360安全，对人体的低缺点3360引进率低，随机整合到宿主细胞中，有插入性基因突变或癌症的危险诱导性。优点：有效引进，高逆转比增殖细胞也可以

9、引进，对遗传代谢病有利的基因插入能力(30kb)宿主的广泛缺点3360有严重的免疫反应。诱导性，优点：无细胞毒性，无免疫反应传导稳定，器官表达有可能整合到特定部位，引入基因后可以特别表达个人，可以广泛分布。缺点：可以进行高效价，但包装困难可以随机合并的基因插入量有限(5kb)，优点：具有神经性，神经系统疾病中环状分子形态的潜伏状态基因插入容量大。缺点：细胞毒性和免疫原性潜伏期HSV-1可以使突变回到野生型，导致脑炎或死亡，优点：传递神经细胞中间插入量。缺点：随机集成可以将突变还原为野生型。retrovirus、adenovirus、HSV、AAV、lentivirus、retrovirus基因

10、转移系统辅助细胞3360包含病毒结构基因，但没有纯食物包装信号的缺陷型逆转录病毒导入哺乳动物细胞(2，PA317逆转录病毒载体：以外的源目的基因取代了病毒结构基因，包含病毒包装信号的辅助细胞提供了载体包装蛋白，以产生包含外源目的基因的病毒粒子。缺陷型逆转录病毒粒子的RNA进入靶细胞后，成为全病毒，并整合到宿主细胞的染色体中，就能可靠地表达外源基因。(约翰f肯尼迪，美国电视电视剧，健康)逆转录病毒只能感染增殖期的细胞。反转录病毒安全问题病毒感染可能性病毒通过靶细胞基因组整合，激活细胞正常生长所需的抑癌基因LTR激活原油电子染色体重排激活原癌基因，腺病毒相关病毒(AAV)载体：4.7kb单链DNA，结构ITR-rep-cap-ITR，