医学现代生物技术与人类课件.ppt

1、 现代生物技术与人类现代生物技术与人类 人类疾病基因治疗人类疾病基因治疗 一：基因治疗的回顾与现状一：基因治疗的回顾与现状 基因治疗概念：基因治疗概念：向靶细胞或组织向靶细胞或组织引入外院性引入外院性DNA或或RNA片段，纠正或补片段，纠正或补偿基因缺陷，关闭或抑制异常表达基因偿基因缺陷，关闭或抑制异常表达基因以达到治疗目的。以达到治疗目的。基本思想：基本思想：使变异基因和表达异常基使变异基因和表达异常基 因变为正常基因和正常表达基因，从根本因变为正常基因和正常表达基因，从根本上治愈遗传疾病。上治愈遗传疾病。二：基因治疗的方法与应用二：基因治疗的方法与应用靶细胞（基因治疗的对象）：靶细胞（基因

2、治疗的对象）：体细胞体细胞 性细胞性细胞 （美国政府（美国政府19851985年规定，目前治年规定，目前治疗仅限于体细胞）疗仅限于体细胞）目前基因治疗的主要方法：目前基因治疗的主要方法：体外体外原位基因治疗原位基因治疗 体内基因治疗体内基因治疗 反义基因治疗法反义基因治疗法 核酶基因治疗核酶基因治疗1：体外原位治疗：体外原位治疗 步骤：步骤：从患着体内取出基因缺陷细胞体外从患着体内取出基因缺陷细胞体外培养培养通过基因转移进行基因修正（逆通过基因转移进行基因修正（逆转录病毒载体）转录病毒载体）培养和选择修正后细培养和选择修正后细胞胞通过细胞融合或移植转入患者体内通过细胞融合或移植转入患者体内影响

3、影响因素：因素：转基因技术是否成熟、转基因技术是否成熟、转入基因表达转入基因表达基因寻靶技术：基因寻靶技术：基因定点整合技术基因定点整合技术应用举例：应用举例：SCID基因治疗基因治疗 转基因肝细胞治疗转基因肝细胞治疗LDLR 基因突变基因突变 血管平滑肌细胞血管平滑肌细胞2：体内基因治疗：体内基因治疗将基将基因转入特定组织因转入特定组织载体：载体：腺病毒、庖疹病毒腺病毒、庖疹病毒 逆转录病毒等逆转录病毒等示例：示例：肌肉萎缩症、囊性纤维肌肉萎缩症、囊性纤维化化 方法：方法：引入反义基因序列引入反义基因序列 存在问题：存在问题：安全性、专一性、稳定性安全性、专一性、稳定性 反义药物转移方法：反

4、义药物转移方法：直接注射法、直接注射法、载体导入法、受体介导法载体导入法、受体介导法 应用举例：应用举例：3：反：反义疗法义疗法通过阻遏或降低通过阻遏或降低基因表达进行治疗基因表达进行治疗 4：通过核酶基因治疗：通过核酶基因治疗核酶：核酶：具有酶活性的核酸分子。具有酶活性的核酸分子。核酶功能：核酶功能：治疗应用举例：治疗应用举例：核酶运载系统与表达系统：核酶运载系统与表达系统：优点：优点：核酶为核酶为RNARNA，免疫原性小，免疫原性小 核酶分子较小，操作方便核酶分子较小，操作方便三：基因治疗应用实例三：基因治疗应用实例1：癌症基因治疗：癌症基因治疗治疗基因分类：治疗基因分类：直接杀伤或抑制癌

5、细胞直接杀伤或抑制癌细胞基因（抑癌基因、细胞雕亡基因、癌基基因（抑癌基因、细胞雕亡基因、癌基因反义序列）；提高免疫系统功能基因因反义序列）；提高免疫系统功能基因（细胞因子基因）；多种药物耐药基因（细胞因子基因）；多种药物耐药基因基因导入方法：同其他基因治疗基因导入方法：同其他基因治疗 应用举例：应用举例：2 2：AIDS AIDS 基因治疗基因治疗 HIVHIV简介：简介：1986年，美国发现首例年，美国发现首例AIDS患者，患者，病原病原体体HIV（I型）型）为逆转录病毒科，慢病毒属。为逆转录病毒科，慢病毒属。一般认为起源与中非地区。一般认为起源与中非地区。传播途径：传播途径：血液、性、母婴

6、垂直传播血液、性、母婴垂直传播潜伏期：潜伏期：平均平均78年，潜伏期内有大量病毒繁年，潜伏期内有大量病毒繁殖复制。殖复制。HIVHIV生活史生活史AIDSAIDS治疗药物：治疗药物：例：鸡尾酒疗法例：鸡尾酒疗法 目前几种新的目前几种新的AIDSAIDS治疗治疗方向方向：反义疗法；反义疗法；HIVHIV疫苗疫苗四：基因治疗的发展前景四：基因治疗的发展前景1：基因治疗存在的技术问题基因治疗存在的技术问题1 多基因调控复杂，技术难度大多基因调控复杂，技术难度大有赖与基因组计划进展有赖与基因组计划进展2 病毒载体问题：病毒载体问题：2：基因治疗引起的基因治疗引起的 伦理学与社会问题伦理学与社会问题 后

7、果无法预料后果无法预料 延长人类寿命，谋求不正延长人类寿命，谋求不正当利益，引入生殖细胞决当利益，引入生殖细胞决 定权定权问题等问题等 3：基因治疗的前景基因治疗的前景1)转移基因调控问题转移基因调控问题2)导入基因不被宿主细胞降解导入基因不被宿主细胞降解五：人类基因组计划简介五：人类基因组计划简介 一一)：任务与完成进度：任务与完成进度：第一个五年（第一个五年（1991-1995）技术上改技术上改进进5-10倍，完成作图倍，完成作图50%，测序，测序1%第二个五年（第二个五年（1996-2000）技术上改技术上改进进5-10倍，完成作图倍，完成作图100%，测序，测序10%第三个五年（第三个

8、五年（2001-2005）测序完成测序完成100%，找出全部基因，找出全部基因极终目标极终目标阐明全部基因位置、功能、结阐明全部基因位置、功能、结构、表达调控机制及与致病有关的构、表达调控机制及与致病有关的变异。变异。二二):):对医学的影响：对医学的影响：1：进一步阐明人类基因在时空特异表达和调控机制，：进一步阐明人类基因在时空特异表达和调控机制，从而推动发育生物学、神经生物学、发展，揭示细从而推动发育生物学、神经生物学、发展，揭示细胞分化、胚胎发育、人类思维、记忆等复杂高级生胞分化、胚胎发育、人类思维、记忆等复杂高级生命活动的分子基础。命活动的分子基础。2：向人们提供不同种族、不同民族起源

9、、演进强有：向人们提供不同种族、不同民族起源、演进强有力的分子证据，带动民族学和种族学研究发展。力的分子证据，带动民族学和种族学研究发展。3：在人类疾病分子治疗、预防方面做出特别贡献。：在人类疾病分子治疗、预防方面做出特别贡献。如获得人类疾病发病分子机制、设计治疗方案，使如获得人类疾病发病分子机制、设计治疗方案，使人们在诊断、基因治疗、遗传保健、优生优育等方人们在诊断、基因治疗、遗传保健、优生优育等方面建立全新医学，提高人类寿命。面建立全新医学，提高人类寿命。4：一些模式生物基因组研究。：一些模式生物基因组研究。三三)：基因资源保护：基因资源保护：中国国务院办公厅中国国务院办公厅1998年年9

10、月转发科技部、卫生部月转发科技部、卫生部人类遗传资源管理人类遗传资源管理站行办法站行办法，保护我国，保护我国基因资源。基因资源。基因争夺战的原因：基因争夺战的原因：1：人类基因资源：人类基因资源只有一套，为有限资源不能再生，只有一套，为有限资源不能再生，谁先发现基因即可通过申请专利获得保护。谁先发现基因即可通过申请专利获得保护。2：知识产权之战：知识产权之战：人类基因只有人类基因只有5%对认识疾病有对认识疾病有意义，意义，1%有巨大开发前景。包括生产基因药物、直接有巨大开发前景。包括生产基因药物、直接利用基因治疗遗传疾病、解释或阐明发病机制，开发利用基因治疗遗传疾病、解释或阐明发病机制，开发出

11、治疗药物。一个基因开发出来其转让费高达千万至出治疗药物。一个基因开发出来其转让费高达千万至数亿美圆。数亿美圆。3：中国为基因研究的风水宝地。：中国为基因研究的风水宝地。人口众多、人口众多、56个个民族历史悠久、徒迁率低、城乡差异显著、家族隔离民族历史悠久、徒迁率低、城乡差异显著、家族隔离群最多，基因家系保存完好，能准确提供保健与疾病、群最多，基因家系保存完好，能准确提供保健与疾病、城市与乡村人类迁移系铺最佳模型。城市与乡村人类迁移系铺最佳模型。四四)：中国：中国HGP计划简介：计划简介：1993年，中国自然基金委员会颁布年，中国自然基金委员会颁布“中国民族基因若干基因位点的中国民族基因若干基因

12、位点的研究研究”根据国内经济实力和资源特点，主根据国内经济实力和资源特点，主要开展两方面研究：要开展两方面研究：基因组多样性、基因组多样性、疾病基因识别。疾病基因识别。取得成绩取得成绩1：基因组多样性研究：基因组多样性研究：（多民族基因组保存和研究）（多民族基因组保存和研究）已完成南北两个汉族群、西南东北地区已完成南北两个汉族群、西南东北地区傣、藏、壮族等傣、藏、壮族等1212个民族个民族733733个永生细个永生细胞橥建立。胞橥建立。应用多种遗传标志，对我国多民族基因应用多种遗传标志，对我国多民族基因组多样性进行了比较，验证我国南北地组多样性进行了比较，验证我国南北地区人群差异及进化上的联系

13、。区人群差异及进化上的联系。2：基因新技术引进和建立：基因新技术引进和建立：形成包括测序、作图、定位、基形成包括测序、作图、定位、基因识别、基因组扫瞄、生物信息因识别、基因组扫瞄、生物信息等完整技术体系等完整技术体系。3：疾病基因研究：疾病基因研究：获得与人血管系统、神经系统、造血获得与人血管系统、神经系统、造血系统发育、分化、表达调空相关的系统发育、分化、表达调空相关的100100个全个全长新基因。长新基因。克隆若个白血病基因。克隆若个白血病基因。获得一批与食管癌相关的基因。获得一批与食管癌相关的基因。发现若干与肝癌相关的全长新基因。发现若干与肝癌相关的全长新基因。对肝癌、糖尿病、高血压等疾

14、病相关对肝癌、糖尿病、高血压等疾病相关病基因研究。病基因研究。1.大叶性（肺泡性）肺炎大叶性（肺泡性）肺炎 为肺实质炎症，通常累及肺大叶的全部或大部，并不累及支气管。病原体现在肺泡引起炎症，继之导致部分或整个肺段、肺叶发生炎症改为肺实质炎症，通常累及肺大叶的全部或大部，并不累及支气管。病原体现在肺泡引起炎症，继之导致部分或整个肺段、肺叶发生炎症改变，致病菌多为肺炎链球菌。本病多见于青壮年，临床起病急，主要症状为寒颤高热、咳嗽、胸痛、呼吸困难和咳铁锈色痰。变，致病菌多为肺炎链球菌。本病多见于青壮年，临床起病急，主要症状为寒颤高热、咳嗽、胸痛、呼吸困难和咳铁锈色痰。2.小叶性（支气管）肺炎小叶性（

15、支气管）肺炎 指病原体经支气管入侵，引起细支气管、终末细支气管和肺泡的炎症。病原体有肺炎链球菌、葡萄球菌、病毒、肺炎支原体以及军团指病原体经支气管入侵，引起细支气管、终末细支气管和肺泡的炎症。病原体有肺炎链球菌、葡萄球菌、病毒、肺炎支原体以及军团菌等。常继发于支气管炎、支气管扩张、上呼吸道病毒感染以及长期卧床的危重病人。菌等。常继发于支气管炎、支气管扩张、上呼吸道病毒感染以及长期卧床的危重病人。3.间质性肺炎间质性肺炎 以肺间质炎症为主，病变累及支气管壁及其周围组织，有肺泡壁增生及间质水肿。可由细菌、支原体、衣原体、病毒或卡氏肺囊虫等引起。以肺间质炎症为主，病变累及支气管壁及其周围组织，有肺泡壁增生及间质水肿。可由细菌、支原体、衣原体、病毒或卡氏肺囊虫等引起。病因病因学分类学分类1.细菌性肺炎细菌性肺炎 如肺炎链球菌（即肺炎球菌）、金黄色葡萄球菌、甲型溶血性链球菌、肺炎克雷白杆菌、流感嗜血杆菌、铜绿假单胞菌、埃希大肠杆菌、绿脓杆如肺炎链球菌（即肺炎球菌）、金黄色葡萄球菌、甲型溶血性链球菌、肺炎克雷白杆菌、流感嗜血杆菌、铜绿假单胞菌、埃希大肠杆菌、绿脓杆菌等。菌等。2.非典型病原体所致的肺炎非典型病原体所致的肺炎 如军团菌、支原体和衣原体等。如军团菌、支原体和衣原体等。