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

發(fā)表時間: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)和面臨的若干問題
1、溶原狀態(tài)通常十分穩(wěn)定,能經(jīng)歷許多代
二、通過研究搞清楚病毒進入宿主細胞基因組并穩(wěn)定存在的機制
三、在技術(shù)上阻止其“治愈”和進入溶胞周期,即防止失效和對細胞的破壞分解
二、基因療法
三、胚胎基因操控
四、其它問題和對此技術(shù)實現(xiàn)可能的預(yù)估
四、發(fā)展前景和意義:人類進化新方式
……
基于基因療法的可遺傳新型基因疫苗技術(shù)可能和人類基因進化的協(xié)同性
作者:李慧洋
摘要: 常規(guī)疫苗因為其免疫不具遺傳效應(yīng)可能對人類長期的適應(yīng)能力有削弱作用。通過向細胞嵌入處理后的抗原基因序列對人類基因組進行擴充可以產(chǎn)生免疫反應(yīng)并有遺傳效應(yīng)。同時可以擴充生物的基因組,產(chǎn)生人類進化的可能。本文將介紹這一技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的新成就,并對這一尚無人研究的新技術(shù)做出展望。
關(guān)鍵詞:基因療法;進化;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
不能否認免疫學(xué)為人類發(fā)展做出的巨大貢獻。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。因為人類的歷史部分上看就是和自然災(zāi)害和疾病作斗爭的歷史。在對疾病的抗?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)滅絕了很多對人類造成極大損害的疾病。通過這種健康保證,使勞動力得到了保障,并且促進了社會經(jīng)濟的快速發(fā)展。
然而,這種醫(yī)學(xué)上的靈丹妙藥,極大地成功保護人類發(fā)展航程的忠誠衛(wèi)士,其有著無法逃脫的最終困境,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)。” 這種方法其實和傳統(tǒng)的基因疫苗技術(shù)相差無幾:“基因免疫是指將帶有編碼抗原蛋白的基因和表達調(diào)控序列的質(zhì)粒DNA導(dǎo)入機體組織,質(zhì)粒DNA在組織內(nèi)擴散,被機體細胞攝取,隨后轉(zhuǎn)錄表達抗原蛋白,從而引起特異的體液免疫和細胞免疫應(yīng)答” 。那么是否可以通過基因免疫的技術(shù)將抗原DNA永久性的保留在人細胞的基因組,并通過這種方式遺傳對抗原的免疫力,而且在同時可以擴增人體基因組的信息量,從而為新的進化提供可能。
這一設(shè)想目前尚無科學(xué)家進行研究和論證,因為其立題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)上能否實現(xiàn)等問題。下面列舉的幾種技術(shù)筆者認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)和面臨的若干問題
一、溶原性細菌和溫和噬菌體
溫和噬菌體是指在細菌基因轉(zhuǎn)移過程中,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菌稱溶原性細菌(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:
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)溶原性細菌中的前噬菌體離開細菌基因組后,不進入溶菌性周期,也就是說在細菌的繁殖中丟失了。(也稱“治愈”)
對于可遺傳基因疫苗,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、 通過研究搞清楚病毒進入宿主細胞基因組并穩(wěn)定存在的機制。并且試圖人工化。
三、 在技術(shù)上阻止其“治愈”和進入溶胞周期,即防止失效和對細胞的破壞分解。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^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胞中,修補人類的缺陷基因,以此治療疾病。但是以往的病毒載體進入人體后會發(fā)生強烈的免疫反應(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)過研究,發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)從昆蟲細胞里分離出來的桿狀病毒可以作為基因治療的載體。“這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)細胞里移動!薄按舜涡掳l(fā)現(xiàn)的載體是從多種昆蟲的細胞里分離出來的,它們不會在人體內(nèi)繁殖,也不會引起人體免疫反應(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真核細胞更復(fù)雜的基因操控成為可能。因為抗原性的消失,會順利的使目標(biāo)基因進入人體內(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行以上的通過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)。這個技術(shù)最近也有突破。
英國泰晤士報于2009年9月9日報道了“英國紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的一個研究小組終于獲得英國人類生育與胚胎當(dāng)局(HFEA)的批準(zhǔn),制造具有3個遺傳父母的人類胚胎!钡男侣劊淠康氖菑浹a其線粒體缺陷。該實驗是先進行受精作用,再將受精的核放入到有正常線粒體的細胞中。最終在子宮內(nèi)生長?梢詳喽,經(jīng)過技術(shù)努力,對受精卵核的多次轉(zhuǎn)移,并在轉(zhuǎn)移中進行新型基因疫苗注射,整合遺傳信息是可能的。
這一技術(shù)上存在的問題是倫理學(xué)上的質(zhì)疑,這種方式來人為改變?nèi)祟惢蚴欠竦赖,我們是否在?chuàng)建動物等等。而且最終結(jié)果會使個體產(chǎn)生突變或死亡的概率也很大。除此之外,捐獻者也是一大問題。筆者認為可以從干細胞實驗開始,首先研究其他生物的可遺傳基因疫苗的可行性。最后在進入人類的實驗。這方面的技術(shù)還很不完全。需要進一步的研究。
四、其它問題和對此技術(shù)實現(xiàn)可能的預(yù)估
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