基因

未來將如何進行「基因治療」？

每個細胞中的細胞核都以DNA的方式儲存基因序列

但人身上有那麼多的細胞

基因治療不可能改變身上所有的細胞

那基因治療到底如何進行？舉例來說：如果我們要以基因治療的方式治療心臟

那怎麼改變所有的心臟基因呢？還是基因治療只能限定於病發前的治療？因為病發後就算基因改變

原先的腫瘤或破壞應該還是無法痊癒啊？
　　最近10年來

漸漸證實了所有的腫瘤細胞都是由基因的突變、失落、轉移或擴增而引起

既是由基因的改變而引起的疾病

自然應該由重建正常基因著手來對症治療。

　　簡單來說

基因治療是取一段外來的去氧核醣核酸

利用物理或生物方法轉植入罹患因基因的缺陷或突變所引發的先天性代謝缺陷（Inborn Error of Metabolism）或疾病病患體內的治療方式

經由矯正

進而恢復其正常功能。

基因的移植似魔術一樣的神祕

如能成功

將可造福患者

使其終身受益。

因為在基因治療之前

對這種缺陷治療多只限於彌補

如補給酵素（Enzyme）、因素（如Clotting Factor）、基因的產物：細胞素（如Cytokine、Interleukins、 Thrombopoitin、Erythropoitin等）或補給缺陷的細胞（如CD4細胞、胰島腺細胞、Dopamine分泌細胞）等

但這些補 給方式需長期永久性的進行

有很多不理想的地方。

由於分子生物學及技術的猛進

使 DNA的結構及功能明朗化

也使基因治療可行性大增。

　　基因治療並非偶然蹴成

而是累積了多人研究的結果。

早在1871年

發現萊茵河的鱒魚細胞內含有DNA；1943年

Avery、Mclarty及Macleoud發現

細菌中的DNA有遺傳的作用；1953年

Watsen及Crick發現DNA在結合組織上屬於雙螺旋（Double Helix）；1958年

Kornberg發現DNA  Polymerase後

才可以在體外管內複製DNA；接著在1960年

發現 DNA  Ligase及第一個Restriction Enzyme使我們能任意剪接所需的 DNA；又在1967年

發現可以利用細菌的Plasmids (Extra-Chromosome Piece of DNA)來做基因的同源繁殖

有了這些工具我們才能如願的自由剪接、繁殖所需的基因

以供治療之需。

因此臨床基因治療必備的條件

是需先選定一個 合適的疾病

並確認此疾病的基因缺陷

然後能夠在體外製造其有關的正常基因

而後將之轉植入體內

並能確知其效能

控制（Regulate)並維持在體內的機能。

基因的治療歷經了一個很漫長的過程

目前也仍在繼續努力中。

最早的基因治療是在1970年

Dr. Stanfield  Rogers幫一個德國醫師治療一個罕見的隱性遺傳疾病：Arginemia

這類病人會引發嚴重的神經系統變化

以及因缺少Arginase而引起血液及中樞神經髓液中將累積過多的Arginene

他利用Shope Papilloma Virus來給病人感染

因為那種病毒內會有Arginase

結果沒成功。

直至1980年Martin  Cline

UCLA大學醫學院血液科主任

在沒有得到允許情況下下治療二個罹患地中海型貧血的病人

一位是猶太公民

一位是義大利公民

主要是把正常的製血基因轉移到骨髓母細胞內

結果也沒有成功

他也因此受罰

被取消所有的Grant。

一直到10年以後

才慢慢恢復元氣。

　　目前基因治療的方向集中在遺傳疾病、癌症及後天免疫性缺乏症上

也有少數用在治療血管阻塞或慢性關節炎方面

所以在治療上

全球有一致的共識

只從事體細胞（Somatic  Cell）缺陷的彌補而不做胚胎細胞（Germ Cell）的治療。

在遺傳基因治療所利用的基因傳遞法可分下面二大類：（一）物理方法Ａ、增加細胞表層的滲透力

使DNA能進入細胞：如利用Calcium　　 Phosphate Coprecipitate DNA。

Ｂ、Electric shock：利用Electroporation。

Ｃ、Novel Method：利用Liposome來傳遞。

Ｄ、Coating DNA with Protein。

Ｅ、注射：以Gene Gun打入組織內。

（二）病毒方法利用不同種類的病毒

如Retrovirus (ReV)、 Adeno-Associated  Virus (AAV)、Adenovirus (Ad)、Herpes Simplex Virus (HSV)及    Vaccinia Virus (VacV)

每個都有它的優點與缺點

如利用ReV它的缺點是只能在分裂的細胞中傳遞

而傳遞率也較低。

另外

可能會引起在位突變（Insertional Mutation）

造成癌基因或抑制基因的機轉或突變

而引起難以預料的嚴重後果。

以 Ad為傳遞時

可以進入不分裂的細胞內

Titer很高而感染率也高

但常會引發體內抗體的對抗

使因感染而帶入的基因無法發揮其功能

所以最近亦不常再見使用這種方法。

利用Liposome傳遞是個非常看好的一個方法

因無毒性不會引起敏感

可控制傳遞率

尤其是它的新產品DC-CHOL

帶有正離子

容易進入細胞

可以傳遞DNA、RNA、 Antisense等。

下列遺傳疾病目前已使用基因治療

如Alpha-1-Antitrypsin Deficiency

 Cystic Fibrosis

Familial  Hypercholesteronemia

 Fanconi Anemia

  Gaucher Disease

 Hunter Syndrome及SCID-ADA。

　　但對癌症的治療就不似遺傳疾病一般

因為癌症是由多種基因引發

常常無法正確指出何種變化是關鍵主因

即使是同一個癌症

其致因也並不完全相同

所以無法斷言那一種基因彌補會有效。

在累積的24個癌症基因治療中有以細胞素基因放入癌細胞內或TiL細胞內

有以HLA基因來增強癌細胞的Antigenecity；有以人Suicide基因放入癌細胞內；有以Suppressor基因或抗癌基因

或以MDR基因放入骨髓內

以增加正常骨髓細胞的抗藥性

來減低高劑量所帶來的副作用。

參考資料 http://www.sinica.edu.tw/as/weekly/85/569/gt.txt
基因治療是指將人的正常基因或有治療作用的基因通過一定方式導入人體靶細胞以糾正基因的缺陷或者發揮治療作用

從而達到治療疾病目的的生物醫學新技術。

基因是攜帶生物遺傳信息的基本功能單位

是位於染色體上的一段特定序列。

將外源的基因導入生物細胞內必須借助一定的技術方法或載體

目前基因轉移的方法分為生物學方法、物理方法和化學方法。

腺病毒載體是目前基因治療最為常用的病毒載體之一。

基因治療的靶細胞主要分為兩大類：體細胞和生殖細胞

目前開展的基因治療只限於體細胞。

基因治療目前主要是治療那些對人類健康威脅嚴重的疾病。

包括：遺傳病（如血友病、囊性纖維病、家庭性高膽固醇血症等）、惡性腫瘤、心血管疾病、感染性疾病（如AIDS、類風濕等）

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參考:http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1004121400170如有不適當的文章於本部落格，請留言給我，將移除本文。謝謝！