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一文读懂基因治疗

发布时间:2023-01-17

    1970年,基因治疗的概念初次问世,即替换和修复单个的致病基因。在此基础上,科学家开发出了不同的方法纠正或影响基因功能,并且将这些技术运用到血液病,退行性眼病和肌肉疾病的治疗中。随着技术进步,科学界逐步拓展了基因治疗的初始定义,即在原有概念的基础上增加利用前沿工具修复基因错误。


    截至目前,全球共有45款基因治疗药物获批上市。在过去的2022年也有9种基因治疗药物获批上市。适应症遍及遗传性自体免疫病,血液病,神经性疾病以及实体和非实体肿瘤。技术路线也包含了CAR-T,重组病毒,以及RNAi。

1.基因治疗的两种基本途径


    1)抽出病人血液,并在实验室内重编程特定细胞,最后重新输注至病人体内;

图1:离体基因治疗途径


    2)直接将基因治疗材料传送回病人体内(往往是眼睛,但随着技术进步,传送目的地从眼睛拓展到肝脏和心脏)。


图2:在体基因治疗途径

2.基因治疗的三大技术原理


    1)将健康基因直接导入细胞,弥补某些疾病中基因的缺失和故障。


    2)调节现存的基因活力。即利用短序列核苷酸和寡核苷酸去影响细胞内基因表达为蛋白质的过程。


    3)基因编辑。利用CRISPR-Cas9等技术精确剪切哺乳动物基因组,修正疾病受累细胞中特定基因的错误。

3.基因治疗的递送载体


    为了克服基因治疗的相关副反应,靶向特异性组织并且不引起免疫应答,提高递送效率,减少治疗成本,科学家在递送系统的研究和选择上做出了很多尝试。

图3:三大递送方法


    其中腺相关病毒(AVV)和逆转录病毒载体在基因治疗中的应用极为广泛。


    AAV优势在于以下几点:


    1)递送的基因货物都是以分散或者游离的状态存在的,而不是稳定整合至基因组内。如此而来,致癌可能性变小。


    2)体积小则可以影响多种细胞并且在组织中有效扩散。


    其缺点在于:


    1)缺乏持久性。因其持久性取决于治疗性基因在宿主细胞内存在的时间。而慢病毒则可携带更大更复杂的基因,并且倾向于将基因整合进入编码区域,可在最小化患癌风险的同时延长病人获益时间。

图4:AAV介导的基因治疗


(来源:医前沿)