新型异官能团交联剂的设计合成及其在基因载体中的应用(3)

菜单

1.1.2 基因治疗常用方法策略

基因治疗所采取的四大措施包括：①基因置换（gene replacement），是指用有功能的正常基因将致病基因整个置换；②基因修正（gene correction），是指将致病基因的突变碱基序列加以纠正，正常序列予以保留；③基因修饰（gene augmentation），是指利用生物化学方法修改DNA序列，将目的基因片段导入宿主细胞内，或者将特定基因片段从基因组中删除，从而达到改变宿主细胞基因型或者使得原有基因型得到加强的作用；④基因失活（antisense technology），就是应用反义技术，使非正常基因或有害基因不表达或降低表达活性。

基因治疗包括四个程序，即目的基因的准备，受体细胞的选择和培养，载体的选择，目的基因导入靶细胞。其中安全高效地将目的基因导入靶细胞中是基因治疗的核心环节，也是基因表达，蛋白质结构与功能分析，基因突变分析等研究中的基础。

转染(transfection)是指真核细胞由于外源DNA掺入而获得新的遗传标志的过程。常规转染技术可分为瞬时转染和稳定转染（永久转染）两大类。通常转染的方法有四种，即物理法、化学法、融合法以及病毒载体，物理转染法包括显微镜注射法及电脉冲介导法，其中前者根据导入方式又分为真正的显微注射法（true microinjection）和穿刺法（pricking），显微注射虽然费力，但是非常有效的将核酸导入细胞或细胞核的方法。化学转染法包括：（1） DNA-磷酸钙共沉淀法；（2） DEAE-葡聚糖法；（3）染色体介导法；（4）聚阳离子-DMSO转染技术。随着分子生物学和细胞生物学研究的不断发展，转染已经成为研究和控制真核细胞基因功能的常规工具。在研究基因功能、调控基因表达、突变分析和蛋白质生产等生物学实验中，其应用越来越广泛[4]。

1.1.3 基因治疗面临的挑战

科学技术的发展导致了人类社会的巨大进步，提升了人类的文明水平，深刻地改变了每一个人的生活，但世界上没有完美的事物，科学技术无疑是一把双刃剑，既能造福人类，也可能危害人类。虽然对于某些常规医疗方法无能为力的疑难杂症，基因治疗展现出了令人非常心动的广阔前景，但不可否认，它也面临着巨大的挑战。例如，假如有人将基因治疗的方法用于“优生”性的项目，不仅我们无法预测通过导入外源基因改变生殖系遗传物质可能对于后代的长久后遗症外，而且这将对现有的人类伦理体系造成严峻的挑战。

在实践中，它可能会引起许多复杂的问题，例如正确的基因必须递送到目标受体细胞中，并且这些基因必须在正确的时间表达，除此之外，成功表达的基因应该能保持相当长的时间（对于遗传性疾病，它应该能终生表达），以免患者反复接受治疗，引起其它不可预料的并发症。对每种具体的疾病，解决所有这些问题都将是异常艰巨的任务。

基因治疗在实践中遭遇的最大挫折发生在1999年秋天，当时美国亚利桑那州（Arizona）一位18岁的高中生Jesse Gelsinger因基因治疗实验而死亡，该例基因治疗失败的确切原因目前尚不清楚，研究者调查了腺病毒载体，它被用来向肝脏转送携带OTC基因的载体。可见在基因治疗中，必须将安全性问题提高到足够的重视程度，因此找到合适的载体对于基因治疗来说是首当其冲的重要问题。尽管基因治疗存在问题，但基因治疗依旧是人类攻克某些疑难杂症最值得期待的方法。

1.2 用于转染的基因运载体

介导基因转移的载体（vector）一般分为病毒型载体和非病毒型载体, 尽管病毒型载体转染效率高, 但是存在免疫原性、致癌性、宿主DNA插入整合等弊端[5]，因而它们的应用具有很大的局限性。非病毒型载体一般不引起强烈的免疫反应，且具有使用简单，便于大规模生产的优点，可是同时它的转染效率较低，这限制了它在临床上的应用。