1、遺傳病的治療 Therapy of Genetic Diseases第一節(jié)第一節(jié) 遺傳病的外科治療遺傳病的外科治療 一一. .外科治療：外科治療： 癥狀前治療癥狀前治療 切除結(jié)腸息肉切除結(jié)腸息肉 1 1矯形矯形2 2替換病損組織和器官替換病損組織和器官腎移植：多囊腎、遺傳性腎炎腎移植：多囊腎、遺傳性腎炎脾移植：脾移植：GancherGancher病病肝移植：神經(jīng)鞘磷脂儲(chǔ)積癥肝移植：神經(jīng)鞘磷脂儲(chǔ)積癥骨髓移植：嚴(yán)重的聯(lián)合免疫缺乏癥骨髓移植：嚴(yán)重的聯(lián)合免疫缺乏癥胰腺移植：青少年型糖尿病胰腺移植：青少年型糖尿病胸腺移植：先天性胸腺發(fā)育不全胸腺移植：先天性胸腺發(fā)育不全第二節(jié)第二節(jié) 遺傳病的內(nèi)科治療遺傳病

2、的內(nèi)科治療產(chǎn)前治療產(chǎn)前治療癥狀前治療癥狀前治療現(xiàn)病人治療現(xiàn)病人治療癥狀前治療癥狀前治療1 1、苯丙酮尿癥、苯丙酮尿癥2 2、半乳糖血癥半乳糖血癥3 3、同型半胱氨酸血癥：葉酸、維生同型半胱氨酸血癥：葉酸、維生素素B6B64 4、楓糖尿癥、楓糖尿癥1 1激素替代激素替代2. 2. 補(bǔ)其所缺補(bǔ)其所缺3 3禁其所忌禁其所忌4 4去其所余去其所余5. 5. 酶治療酶治療6. 6. 維生素治療維生素治療現(xiàn)病人治療現(xiàn)病人治療1 1、激素替代、激素替代生長(zhǎng)激素治療侏儒生長(zhǎng)激素治療侏儒2 2、補(bǔ)其所缺、補(bǔ)其所缺甲型血友病患者可補(bǔ)給甲型血友病患者可補(bǔ)給F8F8抗血友病球蛋白抗血友病球蛋白。乙型血友病患者可補(bǔ)給乙

3、型血友病患者可補(bǔ)給因子因子3 3、禁其所忌、禁其所忌1 1）蠶豆病禁食蠶豆及氧化性藥物。）蠶豆病禁食蠶豆及氧化性藥物。2 2）給予）給予PKUPKU患兒低苯丙氨酸食物。患兒低苯丙氨酸食物。3 3）半乳糖血癥患者限制乳糖和半乳糖）半乳糖血癥患者限制乳糖和半乳糖的攝入。的攝入。4 4、去其所余：、去其所余：1 1）應(yīng)用螯合劑：）應(yīng)用螯合劑：D-D-青霉胺、去鐵膽胺青霉胺、去鐵膽胺B B2 2）他汀類藥物抑制）他汀類藥物抑制HMG-CoAHMG-CoA還原酶、增還原酶、增加加LDLLDL受體，降低膽固醇。受體，降低膽固醇。StatinsReducing cholesterolLDL receptor

4、LDL clearance from plasmaInhibiting HMG-CoA reductase.去其所余：去其所余：5. 5. 酶治療酶治療: :Pompe disease:Pompe disease:重組人酸性重組人酸性-葡糖苷酶葡糖苷酶MPS MPS ：艾杜糖醛酸酶（艾杜糖醛酸酶（拉羅尼酶）拉羅尼酶）MPS ：艾杜糖醛酸硫酯酶艾杜糖醛酸硫酯酶MPS ：重組人芳基硫酸酯酶重組人芳基硫酸酯酶B第四節(jié)第四節(jié) 遺傳病的飲食治療遺傳病的飲食治療第第六節(jié)節(jié) .基因治療 二基因治療的策略二基因治療的策略（一）基因修正（一）基因修正( (Gene Gene correction):correc

5、tion):定點(diǎn)導(dǎo)入外源性正?；c(diǎn)導(dǎo)入外源性正?；蛞? ,對(duì)突變的基因進(jìn)行原對(duì)突變的基因進(jìn)行原位修復(fù)。位修復(fù)。（二）基因替代基因替代（gene replacement）指去除整個(gè)變異基因，用有功能的正?；蛉〈?，使致病基因得到永久地更正。 （三）基因增強(qiáng)（三）基因增強(qiáng)基因增強(qiáng)（基因增強(qiáng)（gene augmentationgene augmentation）指指將目的基因?qū)氩∽兗?xì)胞或其他細(xì)將目的基因?qū)氩∽兗?xì)胞或其他細(xì)胞，目的基因的表達(dá)產(chǎn)物可以補(bǔ)償胞，目的基因的表達(dá)產(chǎn)物可以補(bǔ)償缺陷細(xì)胞的功能或使原有的功能得缺陷細(xì)胞的功能或使原有的功能得到加強(qiáng)。到加強(qiáng)。（四）基因抑制和（或）基因失活（四）

6、基因抑制和（或）基因失活導(dǎo)入外源基因去干擾、抑制有害的基導(dǎo)入外源基因去干擾、抑制有害的基因表達(dá)。例如，向腫瘤細(xì)胞內(nèi)導(dǎo)入腫因表達(dá)。例如，向腫瘤細(xì)胞內(nèi)導(dǎo)入腫瘤抑制基因（如瘤抑制基因（如RbRb或或p53p53），），以抑制癌以抑制癌基因的異常表達(dá)。基因的異常表達(dá)。三基因治療的種類：三基因治療的種類：生殖細(xì)胞基因治療生殖細(xì)胞基因治療體細(xì)胞基因治療：體細(xì)胞基因治療：將正常基因轉(zhuǎn)移到患者的生殖細(xì)胞中將正?；蜣D(zhuǎn)移到患者的生殖細(xì)胞中，使其后代發(fā)育成正常個(gè)體，同時(shí)異常，使其后代發(fā)育成正常個(gè)體，同時(shí)異常的基因不再傳給子女。這是遺傳病的根的基因不再傳給子女。這是遺傳病的根治方法，但該法難度大，并存在倫理道治方法

7、，但該法難度大，并存在倫理道德方面的問(wèn)題。德方面的問(wèn)題。生殖細(xì)胞基因治療生殖細(xì)胞基因治療生殖細(xì)胞基因治療生殖細(xì)胞基因治療將正?；蜣D(zhuǎn)移到患者的體細(xì)胞將正?；蜣D(zhuǎn)移到患者的體細(xì)胞中，使之表達(dá)，產(chǎn)生正常的基因產(chǎn)中，使之表達(dá)，產(chǎn)生正常的基因產(chǎn)物，以達(dá)到治療的目的。是目前多物，以達(dá)到治療的目的。是目前多采取的方法。采取的方法。體細(xì)胞基因治療四四.基因治療的途徑：基因治療的途徑：體外體外DNA recombination體內(nèi)體內(nèi)五五 . .目的基因轉(zhuǎn)移的方法目的基因轉(zhuǎn)移的方法 ( (Transfer of the target DNA )Transfer of the target DNA ) 物理方法

8、物理方法( (Physical Method)Physical Method) 化學(xué)方法化學(xué)方法( (Chemical Method)Chemical Method) 膜融合膜融合( (Membrane integration) Membrane integration) 受體系統(tǒng)受體系統(tǒng)( ( Receptor system)Receptor system) 同源重組同源重組( (Homo-recombination)Homo-recombination) 病毒載體病毒載體( (Virus vector)Virus vector)(1)(1)物理方法物理方法直接注射直接注射電穿孔電穿孔微粒子

9、轟擊法：微粒子轟擊法：微粒子轟擊法：微粒子轟擊法： 亞微粒的鎢和金能吸附亞微粒的鎢和金能吸附DNADNA形成微形成微粒。用可調(diào)電壓產(chǎn)生的轟擊波轟擊微粒。用可調(diào)電壓產(chǎn)生的轟擊波轟擊微粒使之獲得很高的速度，瞬間進(jìn)入細(xì)粒使之獲得很高的速度，瞬間進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)胞內(nèi)。Micro-particle Bombardment Micro -particle of Gold or Wolfrum DNA 金或鎢 Gene GunVery high speed(3)膜融合：脂質(zhì)體脂質(zhì)體法：將含有膽固醇、磷脂或其它脂類的乙醚溶液加入待轉(zhuǎn)移的DNA中，加熱蒸發(fā)形成單層或雙層的脂質(zhì)體小泡（或反向蒸發(fā)，將DNA加入脂類溶液中

10、通過(guò)減壓形成單層或雙層的脂質(zhì)體小泡）使之與靶細(xì)胞融合，或直接注入病灶組織，使之表達(dá)。常用的脂質(zhì)體：抗體定向脂質(zhì)體陽(yáng)離子脂質(zhì)體中性脂質(zhì)體（6）病毒載體病毒載體逆轉(zhuǎn)錄病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒腺病毒腺病毒腺相關(guān)病毒腺相關(guān)病毒慢病毒慢病毒HIV病毒病毒靶細(xì)胞：靶細(xì)胞：造血干細(xì)胞途徑造血干細(xì)胞途徑皮膚成纖維細(xì)胞途徑皮膚成纖維細(xì)胞途徑肝細(xì)胞途徑肝細(xì)胞途徑肌細(xì)胞途徑肌細(xì)胞途徑淋巴細(xì)胞途徑淋巴細(xì)胞途徑骨髓基質(zhì)細(xì)胞途徑骨髓基質(zhì)細(xì)胞途徑腫瘤細(xì)胞途徑腫瘤細(xì)胞途徑 基因治療的方法：1、RNA interference, RNAiAndrew Fir Craig melloRNA interference (RNAi ) RNA

11、i silencing is triggered by double-stranded RNA .violetWhite and pinkArtificial generation of dsRNA from a hairpin constructhairpinRNAiReducing cholesterolInhibiting HMG-CoA reductase.去其所余：去其所余： 基因治療的方法：2、基因編輯-CRISPR gene-editingClustered Regularly Interspaced Short Palindromic repeats (CRISPR)CRISP

12、R associated (Cas9) system (CRISPR/Cas9)CRISPR/Cas9 A segment ( 20 bp) of invading DNA is copied into the host genome at a locus of clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) .This locus in the host genome serves as a genomic memory of invading pathogens.Upon future invasions

13、, a corresponding crispr RNA (crRNA) strand is transcribed from the specific locus.The Cas9 endonuclease was optimized to include nuclear localization signals for human cells and single guide RNA (sgRNA) can be synthesized to target any 20-bp DNA sequence .This crRNAwill recognize and bind to the fo

14、reign DNA through base pairing and together with an endogenous CRISPR-associated endonuclease (Cas), a DSB will be introduced in the pathogenic DNA, inhibiting integration and replication of the pathogen.The Cas9 endonuclease targets a 20-bp DNA sequence upstream of the PAM sequence (NGG) based on a

15、 designed single guide RNA sequence with homology to the target DNA sequence. After a match is made between the sgRNA and target DNA sequence, a DSB is introduced by Cas9 monomer 3-bp upstream of the PAM.The Cas9 endonuclease operates as a monomer to induce DSBs. The enzymatic machinery remains the same for any intended target; only the guide RNA provides DNA binding affinity and therefore