基因工程的應(yīng)用醫(yī)藥(共27張精選)課件

1、基因工程的應(yīng)用醫(yī)藥基因工程的應(yīng)用醫(yī)藥1.基因工程的發(fā)展概況2.基因工程在藥學(xué)方面的應(yīng)用3.基因工程在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用與前景4.基因工程所面臨的問題基因工程的應(yīng)用1.基因工程的發(fā)展概況基因工程的應(yīng)用基因工程的發(fā)展概況基因工程自20世紀(jì)70年代興起后，在短短的30年間，得到了飛速發(fā)展，目前已成為生物科學(xué)的核心技術(shù)。基因工程在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域農(nóng)牧業(yè)、工業(yè)、環(huán)境、能源、醫(yī)藥衛(wèi)生等方面，也展示出美好的前景。我們著重介紹其在藥學(xué)方面的應(yīng)用。大家好，我是小猴“安迪”基因工程的發(fā)展概況基因工程自20世紀(jì)70年代興起后，在短短的基因工程在藥學(xué)方面的應(yīng)用 運(yùn)用基因工程技 術(shù)對(duì)基因的轉(zhuǎn)導(dǎo)和整合來獲取新的抗體 ，及新藥的

2、制取及研究都具有較高效益；基因技術(shù)在診斷疾病及刑事案件的偵破方面發(fā)揮著不可小覷的力量，因此基因工程在藥學(xué)發(fā)展方面有著深遠(yuǎn)影響。 基因工程在藥學(xué)方面的應(yīng)用 運(yùn)用基因工程技 術(shù)對(duì)基因的轉(zhuǎn)1990年9月4日，美國科學(xué)家進(jìn)行了世界上第一例臨床基因治療。比如，不治之癥白癡病，用健康的基因更換或者矯正患者的有缺損的基因，就有可能根治這種疾病。目前已建立起多種病變基因的診斷和治療方法，如：PCR擴(kuò)增靶序列法、限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性分析法（RFLP）、DNA與DNA芯片雜交病變圖譜法等。人類基因組所蘊(yùn)涵的遺傳信息的隱私權(quán)問題；從患者體內(nèi)分離出T淋巴細(xì)胞目前，聚合酶鏈反應(yīng)的基因診斷技術(shù)是在基因水平上對(duì)人體疾病進(jìn)行

3、診斷的最新技術(shù)。也可以通過從生物組織細(xì)胞中提取分離得到，對(duì)于真核生物則需要建立cDNA文庫。第二個(gè)特征是，它強(qiáng)調(diào)了一種確定的DNA小片段在新寄主細(xì)胞中進(jìn)行擴(kuò)增的事實(shí)?；蚬こ讨扑庨_創(chuàng)了制藥工業(yè)的新紀(jì)元，解決了過去不能生產(chǎn)或者不能經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的藥物問題?；蚬こ逃袃蓚€(gè)重要特征：基因工程在法律方面存在的問題利用基因工程技術(shù)開發(fā)一個(gè)藥物，一般要經(jīng)過以下幾個(gè)步驟：腺苷脫氨酶(ADA)缺乏的嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷(SCID) 基因工程制藥開創(chuàng)了制藥工業(yè)的新紀(jì)元，解決了過去不能生產(chǎn)或者不能經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的藥物問題。 現(xiàn)在，人類已經(jīng)可以按照需要，通過基因工程生產(chǎn)出大量廉價(jià)優(yōu)質(zhì)的新藥物和診斷試劑，諸如人生長(zhǎng)激素、人的胰島素、

4、尿激酶、紅細(xì)胞生成素、白細(xì)胞介素、干擾素、細(xì)胞集落刺激因子、表皮生長(zhǎng)因子等。 令人振奮的是，具有高度特異性和針對(duì)性的基因工程蛋白質(zhì)多肽藥物的問世，不僅改變了制藥工業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，而且為治療各種疾病如糖尿病、腎衰竭、腫瘤、侏儒癥等提供了有效的藥物。1990年9月4日，美國科學(xué)家進(jìn)行了世界上第一例臨床基因治療基因工程在藥學(xué)方面的應(yīng)用基因工程抗病毒疫苗基因工程治療疾病基因工程診病基因工程在藥學(xué)方面的應(yīng)用基因工程抗病毒疫苗利用基因工程技術(shù)開發(fā)一個(gè)藥物，一般要經(jīng)過以下幾個(gè)步驟：目的基因片斷的獲得:可以通過化學(xué)合成方法來合成已知核苷酸序列的DNA片段；也可以通過從生物組織細(xì)胞中提取分離得到，對(duì)于真核生物則需

5、要建立cDNA文庫。將獲得的目的基因片斷擴(kuò)增后與適當(dāng)?shù)妮d體連接后，再導(dǎo)入適當(dāng)?shù)谋磉_(dá)系統(tǒng)。在適宜的培養(yǎng)條件下，使目的基因在表達(dá)系統(tǒng)中大量表達(dá)目的藥物。將目的藥物提取、分離、純化，然后制成相應(yīng)的制劑?；蚬こ碳夹g(shù)開發(fā)藥物的一般過程利用基因工程技術(shù)開發(fā)一個(gè)藥物，一般要經(jīng)過以下幾個(gè)步驟：基因工 以上方法大部分是以微生物或組織細(xì)胞作為表達(dá)系統(tǒng)。通過微生物發(fā)酵或組織細(xì)胞培養(yǎng)來進(jìn)行藥物生產(chǎn)。 隨著基因工程技術(shù)的問世，一些基因工程的藥物也聚集而來。如：胰島素、生長(zhǎng)素、干擾素等藥物。 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥具有生產(chǎn)成本低、投資周期短、表達(dá)量高、與天然產(chǎn)物完全一致、容易分離純化等優(yōu)勢(shì)，尤其是適合于一些用量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的血

6、液因子，如人血紅蛋白（Hb）、人血白蛋白（HAS）、蛋白C（Protein C）等?；蚬こ淘谒帉W(xué)方面的應(yīng)用 以上方法大部分是以微生物或組織細(xì)胞作為表達(dá)系統(tǒng)。通過基因工程概述基因工程是指在體外將核酸分子插入病毒、質(zhì)粒 或其它載體分子，構(gòu)成遺傳物質(zhì)的新組合，并使之參入到原先 沒有這類分子的寄主細(xì)胞內(nèi)，而能持續(xù)穩(wěn)定地繁殖。第一個(gè)重要特征是跨越天然物種屏障的能力 ，即把來自任何一種生物的基因放置在與其毫無親緣關(guān)系的新寄主生物細(xì)胞中去的能力。第二個(gè)特征是，它強(qiáng)調(diào)了一種確定的DNA小片段在新寄主細(xì)胞中進(jìn)行擴(kuò)增的事實(shí)。才能制備到大量純化的DNA片斷，從而拓寬了分子生物 學(xué)的領(lǐng)域，使之在生物制藥領(lǐng)域有巨大的

7、應(yīng)用。基因工程有兩個(gè)重要特征：基因工程概述基因工程是指在體外將核酸分子插入病毒、質(zhì)粒 或其基因工程抗病毒疫苗 為人類抵御病毒侵襲提供了用武之地?；蚬こ桃倚透窝滓呙?、狂犬病疫苗、流行性出血熱病毒疫苗、輪狀病毒疫苗等應(yīng)用于臨床，提高了人類對(duì)各種病毒病的抵御能力。比如，乙型肝炎病毒疫苗的問世，使我國新生兒不再遭遇乙型肝炎病毒的侵襲，也降低了人群肝癌的發(fā)病率?；蚬こ炭共《疽呙?為人類抵御病毒侵襲提供了用武 又如，為治愈癌癥正在研制的用單克隆抗體制成的 “生物導(dǎo)彈”，就是按照人類的設(shè)計(jì)，把“生物導(dǎo)彈”發(fā)射出去，精確地命中癌細(xì)胞，并炸死癌細(xì)胞而不傷害健康的細(xì)胞?；蚬こ炭共《疽呙?又如，為治愈癌癥正在

8、研制的用單克隆抗體制成的 “生物基因工程治療疾病 臨床實(shí)踐已經(jīng)表明，基因治療已經(jīng)變革了整個(gè)醫(yī)學(xué)的預(yù)防和治療領(lǐng)域。比如，不治之癥白癡病，用健康的基因更換或者矯正患者的有缺損的基因，就有可能根治這種疾病?；蚬こ讨委熂膊?臨床實(shí)踐已經(jīng)表明，基因治療已經(jīng)變革了1.基因工程治療胰腺癌 Konner et al在臨床前動(dòng)物模型中已證實(shí)VEGF-Trap能有效抑制腫瘤生長(zhǎng)和血管形成, 導(dǎo)致腫瘤幾乎完全無血供的狀態(tài)；腺病毒ONYX-015是E1B(55 kDa)基因缺失的腺病毒, 而E1B基因與腫瘤抑制蛋白P53結(jié)合, 能阻斷P53介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄活性, 目前已經(jīng)用于治療胰腺癌?；蛑委?.基因工程治療胰腺癌基因

9、治療第一個(gè)基因臨床治療的方案(1990.(1)基因?qū)胂到y(tǒng)缺乏靶向性，效率也較低；選擇運(yùn)輸治療基因的載體，將治療基因轉(zhuǎn)錄患者體內(nèi)基因工程自20世紀(jì)70年代興起后，在短短的30年間，得到了飛速發(fā)展，目前已成為生物科學(xué)的核心技術(shù)。才能制備到大量純化的DNA片斷，從而拓寬了分子生物 學(xué)的領(lǐng)域，使之在生物制藥領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用。目前基因治療領(lǐng)域存在的主要問題是有效性和安全性主要表現(xiàn)為：第一個(gè)重要特征是跨越天然物種屏障的能力 ，即把來自任何一種生物的基因放置在與其毫無親緣關(guān)系的新寄主生物細(xì)胞中去的能力。我們著重介紹其在藥學(xué)方面的應(yīng)用。進(jìn)入細(xì)胞的外源基因必須完整無損?；蚬こ淘谒帉W(xué)方面的應(yīng)用利用基因工程技術(shù)

10、開發(fā)一個(gè)藥物，一般要經(jīng)過以下幾個(gè)步驟：(2)目前針對(duì)遺傳性疾病的基因治療方案大多采用逆轉(zhuǎn)錄病毒載體，其插入或整合到染色體的位置是隨機(jī)的，有引起插入突變及細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的潛在危險(xiǎn)；目的基因片斷的獲得:可以通過化學(xué)合成方法來合成已知核苷酸序列的DNA片段；基因工程在法律方面存在的問題基因工程是指在體外將核酸分子插入病毒、質(zhì)粒 或其它載體分子，構(gòu)成遺傳物質(zhì)的新組合，并使之參入到原先 沒有這類分子的寄主細(xì)胞內(nèi)，而能持續(xù)穩(wěn)定地繁殖。Ada基因整合到病毒核酸上基因治療2.基因工程治療糖尿病 近年來， 人們進(jìn)一步拓展思路2000年， Lee構(gòu)建了一種能夠表達(dá)單鏈胰島素類似物的基因。這種單鏈胰島素類似物是將E肽

11、由一段7個(gè)氨基酸的短肽替代，直接連接C，D 兩鏈，省去了傳統(tǒng)的加工程序。這種單鏈胰島素類似物的作用要明顯強(qiáng)于胰島素原，與人胰島素的作用相近，能有效降低糖尿病大鼠的血糖達(dá)14天。第一個(gè)基因臨床治療的方案(1990.基因治療2.基因工程治療基因治療的概念基因治療：是把特定的外源基因?qū)氲接谢蛉毕莸募?xì)胞中，從而達(dá)到治療的目的。1990年9月4日，美國科學(xué)家進(jìn)行了世界上第一例臨床基因治療?；蛑委煹母拍罨蛑委煟菏前烟囟ǖ耐庠椿?qū)氲接谢蛉毕莸幕蛑委煹牟襟E3.治療基因的表達(dá)1.選擇治療基因通常采用“缺什么補(bǔ)什么”的原則。采用的載體的病毒。進(jìn)入細(xì)胞的外源基因必須完整無損。2.選擇運(yùn)輸治療基因的載

12、體，將治療基因轉(zhuǎn)錄患者體內(nèi)基因治療的步驟3.治療基因的表達(dá)1.選擇治療基因通常采用“缺腺苷脫氨酶(ADA)缺乏的嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷(SCID)病因:淋巴細(xì)胞缺乏ADA酶 腺苷、dATP堆積破壞免疫功能 患兒很少活到成年第一個(gè)基因臨床治療的方案(1990.9.14,NIH)治療策略：淋巴細(xì)胞ADA酶恢復(fù)至正常水平的5%-10% 維持免疫系統(tǒng)功能 改善病人癥狀腺苷脫氨酶(ADA)缺乏的嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷(SCID)病因正常人與患者情況的對(duì)比正常人與患者情況的對(duì)比基因治療SICD過程的示意圖某種病毒Ada基因整合到病毒核酸上該病毒感染T淋巴細(xì)胞，同時(shí)將ada基因?qū)隩淋巴細(xì)胞將攜帶正常ada基因的T淋巴

13、細(xì)胞在注入患者體內(nèi)培養(yǎng)T淋巴細(xì)胞從患者體內(nèi)分離出T淋巴細(xì)胞攜帶正常ada基因的細(xì)菌基因治療SICD過程的示意圖某種病毒Ada基因整合到病毒核酸基因工程診斷運(yùn)用基因手段診病,從基因中尋找病根，旨在根治遺傳性疾病和為癌癥、艾滋病、白癡病之類的“不治之癥”尋找新的診斷渠道。目前，聚合酶鏈反應(yīng)的基因診斷技術(shù)是在基因水平上對(duì)人體疾病進(jìn)行診斷的最新技術(shù)?；蚬こ淘\斷運(yùn)用基因手段診病,從基因中尋找病根，旨在根治遺傳基因工程診斷基因診斷又稱DNA診斷，主要是從基因水平確定病變基因及其定位。目前已建立起多種病變基因的診斷和治療方法，如：PCR擴(kuò)增靶序列法、限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性分析法（RFLP）、DNA與DNA芯

14、片雜交病變圖譜法等。又如：唐氏綜合征產(chǎn)前基因診斷、血友病的基因診斷、苯丙酮尿癥（PKU）的基因診斷等。這一診斷技術(shù)的問世，為我們的醫(yī)療服務(wù)提供了不少的便捷?；蚬こ淘\斷基因診斷又稱DNA診斷，主要是從基因水平確定病變基因工程的應(yīng)用醫(yī)藥(共27張精選)課件基因工程在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用與前景 基因工程是新世紀(jì)的最具發(fā)展前景的工程，隨著生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，基因工程的某些成果已經(jīng)成功應(yīng)用于我們的生活中，然而我們對(duì)基因的了解并沒有想象中的那么徹底，基因工程的發(fā)展仍需要幾代人的探索。 基因工程的概念是，在基因水平上，采用與工程設(shè)計(jì)十分類似的方法，按照人類的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后按設(shè)計(jì)方案創(chuàng)建出具有某種新的性狀的

15、生物新品系，并能使之穩(wěn)定地遺傳給后代?；蚬こ淘诂F(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用與前景 基因工程是新世紀(jì)基因工程所面臨的問題1.用基因工程活疫苗的安全性問題2.基因治療面臨的問題和挑戰(zhàn)3.基因診斷與基因治療中的倫理問題4.基因工程在法律方面存在的問題基因工程所面臨的問題1.用基因工程活疫苗的安全性問題用基因工程活疫苗的安全性問題 獸用基因工程生物制品的安全性問題出現(xiàn)在研究、開發(fā)、生產(chǎn)、使用、越境轉(zhuǎn)運(yùn)、廢棄物處理等各個(gè)環(huán)節(jié)中的有關(guān)活動(dòng)，尤其是在獸用基因工程活疫苗環(huán)境釋放后更為明顯。獸用基因工程活疫苗的安全性問題主要表現(xiàn)在對(duì)人類、動(dòng)物健康和對(duì)生態(tài)環(huán)境的潛在危害兩個(gè)方面。用基因工程活疫苗的安全性問題 獸用基因工程生物制品基因治療面臨的問題和挑戰(zhàn) 基因治療的發(fā)展經(jīng)歷了樂觀與熱情、失望與懷疑、理性與挑戰(zhàn)的過程這是符合事物發(fā)展規(guī)律的。 目前基因治療領(lǐng)域存在的主要問題是有效性和安全性主要表現(xiàn)為：(1)基因?qū)胂到y(tǒng)缺乏靶向性，效率也較低；(2)目前針對(duì)遺傳性疾病的基因治療方案大多采用逆轉(zhuǎn)錄病毒載體，其插入或整合到染色體的位置是隨機(jī)的，有引起插入突變及細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的潛在危險(xiǎn)；(3)理想的基因治療應(yīng)能根據(jù)病變的性