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基于基因療法的可遺傳新型基因疫苗技術(shù)可能和人類基因進(jìn)化的協(xié)同性

發(fā)表時(shí)間:2013/5/28 18:10:37
目錄/提綱:……
一、傳統(tǒng)疫苗的缺陷和不足和新型基因疫苗的必要性
二、可遺傳基因疫苗技術(shù)的含義
三、需要的技術(shù)和面臨的若干問(wèn)題
1、溶原狀態(tài)通常十分穩(wěn)定,能經(jīng)歷許多代
二、通過(guò)研究搞清楚病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞基因組并穩(wěn)定存在的機(jī)制
三、在技術(shù)上阻止其“治愈”和進(jìn)入溶胞周期,即防止失效和對(duì)細(xì)胞的破壞分解
二、基因療法
三、胚胎基因操控
四、其它問(wèn)題和對(duì)此技術(shù)實(shí)現(xiàn)可能的預(yù)估
四、發(fā)展前景和意義:人類進(jìn)化新方式
……
基于基因療法的可遺傳新型基因疫苗技術(shù)可能和人類基因進(jìn)化的協(xié)同性
作者:李慧洋
摘要: 常規(guī)疫苗因?yàn)槠涿庖卟痪哌z傳效應(yīng)可能對(duì)人類長(zhǎng)期的適應(yīng)能力有削弱作用。通過(guò)向細(xì)胞嵌入處理后的抗原基因序列對(duì)人類基因組進(jìn)行擴(kuò)充可以產(chǎn)生免疫反應(yīng)并有遺傳效應(yīng)。同時(shí)可以擴(kuò)充生物的基因組,產(chǎn)生人類進(jìn)化的可能。本文將介紹這一技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的新成就,并對(duì)這一尚無(wú)人研究的新技術(shù)做出展望。
關(guān)鍵詞:基因療法;進(jìn)化;基因疫苗;免疫
一、傳統(tǒng)疫苗的缺陷和不足和新型基因疫苗的必要性
不能否認(rèn)免疫學(xué)為人類發(fā)展做出的巨大貢獻(xiàn)。疫苗的發(fā)現(xiàn)可謂是人類發(fā)展史上具有里程碑意義的事件。因?yàn)槿祟惖臍v史部分上看就是和自然災(zāi)害和疾病作斗爭(zhēng)的歷史。在對(duì)疾病的抗?fàn)幹小W钪饕氖侄问穷A(yù)防。疫苗作為最有效的預(yù)防手段,對(duì)各種重大疾病的防治都獲得了成功。以牛痘疫苗為代表的一系列成功的疫苗研制和推廣工作,已經(jīng)滅絕了很多對(duì)人類造成極大損害的疾病。通過(guò)這種健康保證,使勞動(dòng)力得到了保障,并且促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。
然而,這種醫(yī)學(xué)上的靈丹妙藥,極大地成功保護(hù)人類發(fā)展航程的忠誠(chéng)衛(wèi)士,其有著無(wú)法逃脫的最終困境,并且這位衛(wèi)士很有可能最后摧毀人類航行之船。如
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、復(fù)制并正常地行使職責(zé)! 這種方法其實(shí)和傳統(tǒng)的基因疫苗技術(shù)相差無(wú)幾:“基因免疫是指將帶有編碼抗原蛋白的基因和表達(dá)調(diào)控序列的質(zhì)粒DNA導(dǎo)入機(jī)體組織,質(zhì)粒DNA在組織內(nèi)擴(kuò)散,被機(jī)體細(xì)胞攝取,隨后轉(zhuǎn)錄表達(dá)抗原蛋白,從而引起特異的體液免疫和細(xì)胞免疫應(yīng)答” 。那么是否可以通過(guò)基因免疫的技術(shù)將抗原DNA永久性的保留在人細(xì)胞的基因組,并通過(guò)這種方式遺傳對(duì)抗原的免疫力,而且在同時(shí)可以擴(kuò)增人體基因組的信息量,從而為新的進(jìn)化提供可能。
這一設(shè)想目前尚無(wú)科學(xué)家進(jìn)行研究和論證,因?yàn)槠淞㈩}之初就存在一些困難需要解決。例如毒性,不可控性和技術(shù)上能否實(shí)現(xiàn)等問(wèn)題。下面列舉的幾種技術(shù)筆者認(rèn)為可以作為可遺傳基因疫苗的核心技術(shù)。
三、需要的技術(shù)和面臨的若干問(wèn)題
一、溶原性細(xì)菌和溫和噬菌體
溫和噬菌體是指在細(xì)菌基因轉(zhuǎn)移過(guò)程中,噬菌體的外源性基因組已整合到宿主菌染色體上的噬菌體基因組,整合在細(xì)菌基因組里的噬菌體基因稱為前噬菌體(prophage),帶有前噬菌體基因組的細(xì)菌稱溶原性細(xì)菌(lysogenic bacterium)。這種現(xiàn)象的人工利用,就是基因免疫的原理。
溫和噬菌體有以下三種存在狀態(tài):
① 游離的具有感染性的噬菌體顆粒;
② 類似質(zhì)粒形式的噬菌體核酸;
③ 前噬菌體。這是我們關(guān)心的一種存在狀態(tài)
溶原型噬菌體有以下特點(diǎn):
1. 溶原狀態(tài)通常十分穩(wěn)定,能經(jīng)歷許多代。
2. 在某些條件如紫外線、*線、致癌劑、突變劑等作用下,中斷溶原狀態(tài)而進(jìn)入溶菌性周期,這稱為前噬菌體的誘導(dǎo)與切離(e*cision),發(fā)生率為10-2~10-5。
3. 極少數(shù)溶原性細(xì)菌中的前噬菌體離開細(xì)菌基因組后,不進(jìn)入溶菌性周期,也就是說(shuō)在細(xì)菌的繁殖中丟失了。(也稱“治愈”)
對(duì)于可遺傳基因疫苗,我們需要的做的是:
一、 如何使一般不溫和的抗原改變?yōu)闇睾筒《,或者通過(guò)何種途徑,將其基因序列與溫和噬菌體的序列相整合,并且導(dǎo)入宿主菌。
二、 通過(guò)研究搞清楚病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞基因組并穩(wěn)定存在的機(jī)制。并且試圖人工化。
三、 在技術(shù)上阻止其“治愈”和進(jìn)入溶胞周期,即防止失效和對(duì)細(xì)胞的破壞分解。這些都是該技術(shù)的重中之重。
二、基因療法
基因療法的關(guān)鍵是尋求有效、穩(wěn)定、安全的基因載體;虔煼ㄊ峭ㄟ^(guò)去除病毒基因組中的致病基因,并且加入治療金銀,然后利用病毒遞送到人體細(xì)胞中,修補(bǔ)人類的缺陷基因,以此治療疾病。但是以往的病毒載體進(jìn)入人體后會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的免疫反應(yīng),極大地影響了其治療效果。
最近,新加坡生物工程和納米科技研究院基因治療小組的科研人員經(jīng)過(guò)研究,發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)從昆蟲細(xì)胞里分離出來(lái)的桿狀病毒可以作為基因治療的載體!斑@種載體能夠安全有效地在人類中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)細(xì)胞里移動(dòng)!薄按舜涡掳l(fā)現(xiàn)的載體是從多種昆蟲的細(xì)胞里分離出來(lái)的,它們不會(huì)在人體內(nèi)繁殖,也不會(huì)引起人體免疫反應(yīng),因此要比原先的載體安全得多。”
這種新型的基因載體讓對(duì)真核細(xì)胞更復(fù)雜的基因操控成為可能。因?yàn)榭乖缘南В瑫?huì)順利的使目標(biāo)基因進(jìn)入人體內(nèi)。
三、胚胎基因操控
要想獲得穩(wěn)定的遺傳,就要求首先要能夠在受精卵上進(jìn)行以上的通過(guò)基因療法利用溶原性菌安全侵染、注射相關(guān)遺傳片段的技術(shù)。這個(gè)技術(shù)最近也有突破。
英國(guó)泰晤士報(bào)于2009年9月9日?qǐng)?bào)道了“英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的一個(gè)研究小組終于獲得英國(guó)人類生育與胚胎當(dāng)局(HFEA)的批準(zhǔn),制造具有3個(gè)遺傳父母的人類胚胎。”的新聞,其目的是彌補(bǔ)其線粒體缺陷。該實(shí)驗(yàn)是先進(jìn)行受精作用,再將受精的核放入到有正常線粒體的細(xì)胞中。最終在子宮內(nèi)生長(zhǎng)?梢詳喽,經(jīng)過(guò)技術(shù)努力,對(duì)受精卵核的多次轉(zhuǎn)移,并在轉(zhuǎn)移中進(jìn)行新型基因疫苗注射,整合遺傳信息是可能的。
這一技術(shù)上存在的問(wèn)題是倫理學(xué)上的質(zhì)疑,這種方式來(lái)人為改變?nèi)祟惢蚴欠竦赖拢覀兪欠裨趧?chuàng)建動(dòng)物等等。而且最終結(jié)果會(huì)使個(gè)體產(chǎn)生突變或死亡的概率也很大。除此之外,捐獻(xiàn)者也是一大問(wèn)題。筆者認(rèn)為可以從干細(xì)胞實(shí)驗(yàn)開始,首先研究其他生物的可遺傳基因疫苗的可行性。最后在進(jìn)入人類的實(shí)驗(yàn)。這方面的技術(shù)還很不完全。需要進(jìn)一步的研究。
四、其它問(wèn)題和對(duì)此技術(shù)實(shí)現(xiàn)可能的預(yù)估
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