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什么是基因治疗?

基因疗法是一种用于治疗或预防疾病的技术。当基因突变(DNA序列的永久性改变)导致蛋白质缺失或有缺陷时,基因治疗可能能够恢复该蛋白质的正常功能。基因治疗有几种不同的方法:

  • 引入一个新的或修改过的基因副本
  • 打开或关闭基因以避免疾病
  • 将致病的基因序列替换成健康的基因序列

基因治疗的目标是通过针对疾病的遗传原因来改变疾病的进程。

理解基因

基因来自我们的父母。它们决定了我们的一切,从眼睛的颜色到我们的免疫系统,再到我们患疾病的可能性。基因通过编码蛋白质包含了构建和维持细胞所需的信息。

基因是细胞DNA的一小部分,由四种被称为碱基的化学物质组成。这些碱基构成了DNA的主干,就像一本手册一样,提供了组装蛋白质的指令,蛋白质是人体的组成部分,如肌肉、器官和免疫系统。

问题是基因的构建并不总是正确的。当这种情况发生时,它会改变基因的DNA。这就是所谓的突变。突变可以从某人的父母那里遗传,也可以在那个人身上第一次发生。基因突变可以改变蛋白质的工作方式。有时,突变会导致疾病。这就是基因疗法可能发挥作用的地方。

基因疗法基因疗法是如何工作的?

基因添加图标

基因之外

  • 基因添加用于治疗由单个基因变异引起的疾病。
  • 这种一次性疗法包括通过病毒或非病毒基因工程载体(传递载体)将缺失或有缺陷基因的功能副本插入人的细胞。
  • 这种疗法的目标是让新的基因产生一种身体(以前)无法充分产生的蛋白质。
基因沉默图标

转录后基因沉默

  • 转录后基因沉默使特定的信使rna (mRNAs)失活,以防止基因的表达。
  • 一个特定基因的mRNA,通常会被表达(打开),被抑制(敲除)。
  • 当mRNA被敲除时,它不再产生与沉默前相同水平的活性蛋白质。
  • 基因沉默方法被用于对抗癌症和其他疾病,如镰状细胞病
基因编辑图标

基因编辑

  • 基因编辑是一种用于添加、删除或改变特定DNA片段的精确技术。
  • 它包括在DNA发生故障的特定部位进行切割。
  • 在切断DNA后,细胞自然地自我修复。
  • 通过破坏不需要的序列元素或复制粘贴新序列来修复错误的序列,基因编辑可以导致永久性的
    基因变化。细胞可以正常运作并逆转疾病进程。

基地编辑图标

基本编辑

  • 碱基编辑针对单点突变,并创建遗传密码的精确变化。这些变化可以抑制致病基因或帮助激活特定基因。
  • 碱基编辑器不会切割双链DNA,而是将额外的酶传递到所需的序列,以改变一条链上的碱基。
  • 最后,细胞修复蛋白识别碱基变化并将其转化为永久突变。细胞可以正常地承担新的功能,由特定突变引起的疾病也可能被治愈。

基因疗法遗传物质是如何传递的?

要让这四种基因治疗平台中的任何一种发挥作用,都需要将遗传物质输送到人的细胞中。通常使用病毒或非病毒基因工程载体,即“运载工具”,携带遗传物质。关闭感染能力的修饰病毒被用作载体,因为它们具有入侵目标细胞的天然能力,传递新基因。该载体可以通过两种方式之一引入——体外(体外)或体内(体内)。这样,基因治疗就发生在与疾病相关的器官或组织中。

什么是体外基因治疗?

当它执行时体外(体外),在实验室环境下,将带有修正基因的载体导入患者的细胞样本,然后移植回患者体内。对于基因编辑或碱基编辑,即使没有载体进行一次性基因修饰,编辑器分子也可以直接传递到体外细胞。

什么是体内基因治疗?

当它在体内(体内)进行时,携带治疗有效载荷的载体,如基因、基因沉默器或基因编辑器,被直接注射到患者体内。

虽然基因疗法相对较新,通常被认为是实验性的,但对于许多对其他疗法反应不佳的疾病,包括遗传性疾病(如免疫缺陷、代谢障碍和血液疾病)和某些类型的癌症,基因疗法是一种很有前途的治疗选择。

基因疗法基因治疗的潜在风险是什么?

与基因治疗相关的潜在风险取决于治疗的类型、传递机制(载体)的类型以及传递到细胞的方式。它们可能包括:

  • 免疫系统的负面反应
  • 无意中瞄准了错误的细胞
  • 与插入遗传物质相关的不良反应
  • 意想不到的基因表达

美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration)和国立卫生研究院(National Institutes of Health)密切监控基因治疗试验,技术也在不断研究和完善。在基因治疗后,患者会被他们的治疗团队密切监测数年。

基因疗法项目与服务

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