【基础科普】基因治疗的原理、潜力、挑战和风险
2023/4/14 16:35:22 生物密探
生物密探 iSpyBio
关于我们
这是一群热爱生物学的志愿者们发起的一个有趣有温度的订阅号，我们将以“探讨科学前沿，探索生物奥秘”为方向，分享最新科学前沿资讯科普(不仅限于生物学、医药、生物微观世界和生物安全)、行业大咖讲座和行业创业竞赛、行业竞技/留学资讯等。
我们是真理的发掘者和搬运工。无论你是从事生物相关的研究人员，还是对生物科普探秘感兴趣的跨行群体，都欢迎关注我们，与我们一起探索生物的奥秘!
基因疗法(gene therapy)，顾名思义就是利用遗传物质来治疗或预防疾病。
具体一些来讲就是指将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿缺陷和异常基因引起的疾病，以达到治疗目的，其中也包括转基因等方面的技术应用，也就是将外源基因通过基因转移技术将其插入病人的适当的受体细胞中，使外源基因制造的产物能治疗某种疾病。
研究发现越来越多的罕见病都是基因问题导致，一般的药物治疗无法治愈。基因疗法可以从遗传物质根本上治愈常规疗法无法解决的疾病，为基因问题导致的罕见病病人的治疗开辟了一条新的道路。然而，基因治疗这个具有巨大潜力的治疗方法，仍然存在需要研究的挑战和风险。
了解基因
我们身体的大部分遗传信息储存在细胞核内的23对染色体中。每一个染色体都是由DNA组成的，DNA存储信息以确定我们的独特特征。DNA的特定片段称为基因，每个人通常从他们的亲生父母那里获得每种基因的两个副本。这些基因控制我们身体发育发生，从头发颜色，到身高，再到许多其他特性。据我们所知，人类有20000到25000个基因。
当基因改变时
基因是指导如何为身体制造蛋白质的蓝图，蛋白质在人体功能中起着重要作用。不幸的是，这些蓝图并不总是正确的。基因可能会发生变异，也称为基因突变，是我们基因内DNA的微小变化，却可以改变蛋白质的形成和功能，这会影响一个人呼吸、行走或消化食物等的生活方式。基因突变可以遗传(从父母传来)，也可以随着年龄的增长而发生，也可以由环境因素(化学物质和辐射)引起。这些基因变化会发生在每个人身上，有时也会有一些罕见的变化，通过改变特定蛋白质的功能来引起疾病。
基因治疗如何工作
基因治疗旨在解决疾病的根本原因，如我们基因的变化。如果基因就像我们身体的蓝图，基因疗法就是可以填补缺失的部分或纠正错误的图纸。
基因疗法是利用遗传物质来治疗或预防疾病。被递送的基因物质，DNA或RNA，有改变一种蛋白质或一组蛋白质如何由细胞产生的指令。对于某些疾病来说，这意味着改变细胞内产生的过多、不足或不正确的基本蛋白质。
基因治疗包括体内和体外两种途径：体外途径是提取人体自己的细胞，通过体外细胞培养操作将治疗的基因材料输送到这些细胞，然后将改造后的细胞返回输入到身体内。
体内途径是使用载体工具，将治疗基因通过比如注射的方式直接传递至体内。载体工具主要分为非病毒载体(如质粒DNA)，病毒载体，细菌载体等，病毒载体在临床应用中最为广泛，达59%。
病毒载体是通过改造病毒自身片段并借助其高效率侵染机制携带治疗性基因进入特定组织或者全身，以达到治疗疾病的目的，具有高效，光谱，长期稳定表达，生物相容性高等优点。目前使用最广泛的两种病毒载体是腺相关病毒(AAV)和慢病毒(Lentivirus)。
基因治疗的潜力、挑战和风险
潜力
致命疾病的治疗基因和细胞疗法可以帮助治疗在治疗方式选择有限的疾病。如果得不到治疗，许多遗传性疾病都会导致严重残疾或过早死亡。但通过基因和细胞疗法，早期研究表明，这些疾病可以得到减缓或完全治愈。
治疗越早越好。如果在疾病过程中早期接受基因治疗，它就有可能在发生之前停止任何损伤。目前仍在研究基因疗法在多大程度上可以逆转任何损伤。
基因和细胞疗法使得设计能够靶向体内成千上万个基因的疗法成为可能。
挑战
基因治疗研究时间这是一个漫长的过程，通常需要多年的时间，在临床试验中测试潜在的治疗方法并接受FDA的批准过程。可能还需要时间来诊断引起疾病症状的特定基因变异。
每种具有特定基因变异的疾病都需要特定的基因治疗方法，无法一刀切。目前，大多数基因和细胞治疗选择仅限于治疗由单一基因变异引起的疾病。而人们相同的基本可能有不同基因的变化引起的。在这种情况下，他们可能需要针对其基因变异的不同基因治疗方法。目前研究正在开发平台和标准，以加快定制基因疗法的开发和交付。
参与基因疗法人数少。基因疗法通常针对罕见的疾病，这意味着有少数人患上了这种疾病。这意味着收集足够的潜在治疗的研究数据或寻找足够的有资格参加临床试验的人员可能需要更长时间或更困难。虽然每种疾病都可能是罕见的，但合并的罕见疾病估计会影响4亿人。有许多辛勤工作的患者倡导团体和基金会致力于资助和推动这一领域的研究。
资金问题。准备临床试验、进行基因治疗、确保以最高标准进行并确保参与者安全所需的工作成本很高。
要求精度。基因和细胞疗法需要在适当的时间在适当的组织水平表达基因。这意味着，许多研究都是以最好的方式传递基因材料。人的免疫系统的反应也需要根据治疗来考虑。
风险
存在风险。在参与临床试验之前，研究团队成员应与参与者和/或护理者一起审查任何潜在风险和益处。重要的是，参与者在研究过程中了解自己的权利，并知道期望什么。
没有保证。临床试验中正在研究的疗法不能保证治愈，也不能保证取得有益的结果。研究性治疗总有可能不起作用或出现意想不到的副作用。
重复给药。将异物输送至身体可引起免疫应答，并可能排除患者接受后续治疗。参与临床试验也可能阻止将来参与其他试验或其他类型的治疗。这包括以后是否开发更好的疗法。
长期影响未知。基因疗法可能会改变一生，因此人们应该意识到，在这个时候可能会有一些未知的长期影响(好坏)。这就是为什么基因疗法在治疗后在一个人身上被监测多年的原因。
参考资料：
1.https://patienteducation.asgct.org/gene-therapy-101/gene-therapy-basics
2. 【讲座回顾】国际罕见病和基因疗法药物进展
▼往期精彩回顾▼
【讲座回顾】国际罕见病和基因疗法药物进展
ChatGPT癌症信息输出的准确性——人工智能可以作为疾病信息的依据吗？
/Nature/ 男男同性伴侣有望拥有亲生孩子？科学家成功造出两只雄性小鼠的后代!
“抗疫神药”布洛芬，你了解它吗？
新冠"最强毒株"XBB.1.5是否会在春节掀起第二波感染高峰？
Science|玻璃蛙将血液隐藏在肝脏中以保持透明度
【最新科研汇总】新冠有后遗症吗？二次感染会加重吗？
混合(天然/疫苗)免疫方法是否是增强免疫力的可复制方法？
“有趣”的生物科学，科普书籍推荐
持久性细菌如何逃避抗生素，延长感染
猪会解决器官危机吗？动物到人类移植的未来
阿尔茨海默病治疗的希望即将到来？
请查收!情绪的身体地图
棕色脂肪有望解决肥胖和一系列相关疾病
多态微生物：癌症的新标志
听说过断尾的壁虎会长出来新的尾巴，听说过蝾螈可以再生他们的大脑吗？
扫描关注我们探索生物奥秘微信:【iSpyBio】
点个在看 再走
源网页 http://weixin.100md.com
返回 生物密探 返回首页 返回百拇医药