基因工程在疾病治療方面的應(yīng)用課件

1、基因工程在疾病治療方面的應(yīng)用定義用現(xiàn)代基因重組高科技對基因進行克隆通過重組DNA導(dǎo)入大腸桿菌、酵母或動物細胞成功構(gòu)建工程菌株或細胞株在工程菌株、細胞中所表達生產(chǎn)的新型藥物包括細胞因子、多肽類激素、溶血栓藥物、疫苗、抗體、反義RNA及基因治療藥物等等多種難治疾病優(yōu)點、發(fā)展和現(xiàn)狀Part One目前基因工程藥物的主要類型Part Two分類胰島素干擾素紅細胞生成素生長激素白細胞介素集落刺激因子胰島素是治療糖尿病的特效藥，長期以來只能依靠從豬、牛等動物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價格之高可想而知。將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g

2、胰島素!大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)解決了這種比黃金還貴的藥品產(chǎn)量問題胰島素他們首先要找到胰島素基因，在人的胰島細胞里有一段特定結(jié)構(gòu)的DNA分子指揮著胰島素的合成，然后又找到在人的大腸里存在對人體無害的大腸桿菌。把人的胰島素基因轉(zhuǎn)入到大腸桿菌的細胞中，隨著大腸桿菌的繁殖，胰島素基因也一代代的遺傳下去。大腸桿菌繁殖速度相當(dāng)快，大約20分鐘就能繁殖一代，把它放到大型的發(fā)酵罐里進行人工培養(yǎng)，就可以大量繁殖，并且生產(chǎn)出大量人的胰島素。1981年，基因重組人胰島素產(chǎn)品正式投入市場，大腸桿菌成了名副其實的生產(chǎn)胰島素的“活工廠”，胰島素供不應(yīng)求的問題徹底解決了。至今仍是臨床上治療糖尿病最有效的方法。但是由于過去提取方法

3、的落后，遠遠不能滿足病人的要求?；蚬こ碳夹g(shù)一問世，科學(xué)家就想到利用該技術(shù)來解決胰島素藥源不足的問題。干擾素是哺乳動物細胞在誘導(dǎo)下產(chǎn)生的一種淋巴因子，能夠加強巨噬細胞的吞噬作用和對癌細胞的殺傷作用，抑制病毒在細胞內(nèi)的增殖，用于腫瘤和其他病毒病的治療?；蚬こ谈蓴_素干擾素治療病毒感染簡直是“萬能靈藥”!過去從人血中提取，300L血才提取1mg!其“珍貴”程度自不用多說。基因工程人干擾素-2b(安達芬)是我國第一個全國產(chǎn)化基因工程人干擾素-2b，具有抗病毒，抑制腫瘤細胞增生，調(diào)節(jié)人體免疫功能的作用，廣泛用于病毒性疾病治療和多種腫瘤的治療，是當(dāng)前國際公認(rèn)的病毒性疾病治療的首選藥物和腫瘤生物治療的主要

4、藥物。DNA重組技術(shù)為新一代疫苗基因工程疫苗的研制提供了全新的方法。基因：I=程疫苗是指應(yīng)用DNA重組技術(shù)，通過基因組改造，降低病原微生物的致病性，提高免疫原性，進而達到防治傳染病的目的。迄今為止，基因工程疫苗是最先進的疫苗，相比傳統(tǒng)疫苗而言它有巨大的優(yōu)勢。123一種腎臟產(chǎn)生的作用于腎髓的造血相關(guān)細胞因子.使原始紅細胞的成熟期縮短，調(diào)節(jié)腎髓中的造血細胞含量，用于腎功能不全引起的貧血、放射化療引起的貧血以及其他一些罕見的貧血癥的治療還可用于外科手術(shù)前準(zhǔn)備自體輸血的病人.紅細胞生成素目前是在培養(yǎng)的哺乳動物細胞中表達，但成本較高，生產(chǎn)過程復(fù)雜.紅細胞生成素基因工程疫苗種類Part Three基因工程

5、藥物研究未來的發(fā)展方向Part Four基因工程藥物開發(fā)研究是一個系統(tǒng)工程，技術(shù)含量高，決策管理風(fēng)險大。但是只要在具體的研發(fā)過程中充分注意并解決好其內(nèi)在問題，所投入的人力、財力就會發(fā)揮最大作用，成功的可能性就越大。相信隨著基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)的發(fā)展，人們對基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)藥學(xué)、基礎(chǔ)藥理學(xué)、分子生物學(xué)、生物信息學(xué)等的認(rèn)識也越來越深入，特別是對許多疾病的發(fā)病機理的認(rèn)識越來越清楚，越來越多的基因產(chǎn)物將成為基因工程藥物開發(fā)的目標(biāo)，基因工程藥物開發(fā)將會迎來一個美好的明天阻塒?；蚬こ碳夹g(shù)的運用使藥品開發(fā)發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)變，治療性蛋白質(zhì)分子設(shè)計與工程化已取得突破性進展，如今基因工程藥物已進入第三代蛋白質(zhì)治療

6、藥物發(fā)展階段。通過基因工程手段可以使過去一些生產(chǎn)困難的產(chǎn)品，如激素、酶、抗體等生物活性物質(zhì)明顯提高產(chǎn)品質(zhì)量與收率，同時大幅度降低生產(chǎn)成本，提高患者的用藥水平和生活質(zhì)量。基因工程技術(shù)應(yīng)用于藥物研制是一項造福于人類的宏偉工程，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，基因工程藥品必將會給人類帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。.基因治療Part Five非病毒載體遞送微小RNA治療腫瘤微小RNAs(microRNAs，miRNAs)是一種轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因表達的非編碼小RNAs。已有大量研究顯示，miRNAs在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要調(diào)控作用，如腫瘤細胞的增殖、轉(zhuǎn)移、凋亡和耐藥性等方面。因此，miRNAs可作為腫瘤基因治療

7、的重要潛在靶標(biāo)。極不穩(wěn)定，在血漿中易被核酸酶降解.由于帶負電荷，它很難穿過脂質(zhì)雙分子層構(gòu)成的細胞膜以及在胞內(nèi)不能釋放，造成生物利用度低；因此 選擇安全高效的遞送載體是miRNAs分 子腫瘤基因治療成功的關(guān)鍵所在全身性給藥要求miRNAs必須具有靶向性在基因治療中，病毒載體由于其對人體具有潛在的致病威脅，因此近來非病毒載體受到矚目關(guān)注。與病毒載體相比較，非病毒載體具有低毒、低免疫原性，而且所攜帶的基因不整合至宿主細胞基因組等優(yōu)點，有著病毒載體不可替代的作用。因此，更深入地探討非病毒基因遞送載體及其聚合物在腫瘤基因治療中的作用，具有重要的臨床意義。目前，非病毒遞送載體主要包括脂質(zhì)載體、聚合物載體、

8、無機納米載體等類型：脂質(zhì)載體(Lipidbasedcarriers)是遞送miRNAs分子最常用的載體。研究表明，脂質(zhì)載體可通過包裹miRNAs分子，保護其免受血清中核酸酶的降解，并維持該分子的完整性和生物活性，還具有良好的生物相容性以及可與細胞膜融合增加細胞攝取率J。此外，脂質(zhì)載體還具有可應(yīng)用熒光示蹤技術(shù)及對靶基因化學(xué)修飾等優(yōu)點近年來我國女性乳腺癌的發(fā)病率以及病死率均呈直線上升的態(tài)勢，乳腺癌已成為威脅婦女生命和健康的頭號殺手而倍受世界各國矚目】。傳統(tǒng)的治療方式已經(jīng)遠遠不能滿足人們對于乳腺癌治療后的生活質(zhì)量的要求，因此基因治療這種新型的方法應(yīng)運而生?；蛑委煵恢皇菑幕蛩缴蠌氐准m正細胞的遺傳

9、缺陷，更是大大減輕了病人的痛苦MENWOMEN乳腺癌基因治療研究進展癌基因是指人類或其他動物細胞固有的一類基因，癌基因正常的生物學(xué)功能是刺激細胞正常的生長，以滿足細胞更新的要求。當(dāng)癌基因受到激活發(fā)生突變后，會在沒有接收到生長信號的情況下仍然不斷地促使細胞生長或使細胞免于死亡，最后導(dǎo)致細胞癌變。針對癌基因的治療策略主要是抑制其表達，目前常用的方法有：反義核苷酸核酸或siRNA阻止癌基因mRNA轉(zhuǎn)錄和翻譯。李玉強等研究發(fā)現(xiàn)NUP88基因沉默，可抑制MCF_7細胞系的增殖、侵襲和促進其凋亡.1抑制癌基因的活性自殺基因是指將某些病毒或細菌的基因?qū)氚屑毎校浔磉_的酶可催化無毒的藥物前體轉(zhuǎn)變?yōu)榧毎疚?/p>

10、質(zhì)，從而導(dǎo)致攜帶該基因的受體細胞被殺滅。乳腺癌治療研究中應(yīng)用較多的有：單純皰疹病毒胸苷激酶(HsvTK)基因更昔洛韋(GCV)系統(tǒng)引人腫瘤細胞后，無毒的GCV通過TK編碼的胸苷激酶磷酸化成有毒的三磷酸化GCV(GCVTP)終止DNA復(fù)制，進而促進癌細胞的死亡.3.自殺基因治療 NaganoN，TaokaY，HondaD，HayashiMOptimizationOfcultureconditionsforgrowthanddocosahexaenoicacidproductionbyamarinethraustochytrid，AurantiochytriumJenssenH，HamillP，HancockREPeptideAntimicrobialAgentsJClinMicrobialRev2006，19(3)：49卜511梁志剛，劉錫麟，李江，等重組人生長激素對重度燒傷后細胞因子的影響J中華燒傷雜志，2002，18：4951夏脊，劉泮，汗明一新亞型及干擾索麟的克隆與表達及抗病活性A】楊,JqI：Pqli；,f閣甜牧獸青年科技l作者學(xué)術(shù)研討會論文集2001163167梁斌國內(nèi)動物干擾素的研究進展J】綜述與專論，2005，35，(2)