基因治疗是将外源基因物质导入人体细胞，以补偿异常基因或合成有益蛋白质。有效地将遗传物质转移到靶细胞是达到预期治疗效果的关键。为了促进基因转移，可以使用病毒载体或非病毒载体作为传递系统。病毒是一种广泛使用的载体，可以将外源DNA转移到细胞中。基因转移中最常见的病毒载体有逆转录病毒、腺病毒和腺相关病毒。病毒感染细胞的能力是病毒作为基因治疗载体的关键。

覆盖的关键领域

1.什么是基因治疗-定义，方法，载体2.为什么在基因治疗中使用病毒-基因治疗的病毒载体

关键词：基因表达改变，功能基因，同源重组，感染生命周期，基因治疗，病毒，载体

什么是基因治疗(gene therapy)？

基因治疗是将正常的DNA直接**细胞，以纠正基因缺陷。基因治疗的两种主要方法要么是导入一个编码功能蛋白的基因，要么是转移一个改变基因在基因组中表达的实体。

1. 在将功能基因导入基因组的过程中，相对较大的基因片段（>1kb）与启动基因表达的启动子序列一起被导入细胞。指导RNA加工的信号序列也必须与蛋白质编码区一起引入。
2. 为了改变内源性基因在基因组中的基因表达，引入了与缺陷基因mRNA互补的相对较短的遗传物质部分（20-50bp）。基因表达的改变可以通过阻断mRNA的加工、翻译起始或导致mRNA的破坏来实现。

在基因治疗过程中，载体等有效的传递方法有助于基因转移到细胞中。基因治疗有两种载体：病毒载体和非病毒载体。基于非病毒的递送系统可以是质粒或化学合成的寡核苷酸。最佳矢量选择基于以下几个参数：

1. 靶细胞类型及其特征
2. 表达的持久性是必需的
3. 遗传物质转移的大小

为什么病毒被用于基因治疗

由于病毒的感染生命周期，在基因治疗过程中，病毒被广泛应用于基因转移。一般来说，病毒通过将病毒DNA整合到宿主的基因组中，感染宿主细胞并在宿主细胞内复制。因此，感兴趣的DN**段可以通过将其包装在病毒颗粒内而导入细胞。用于基因治疗的三种主要病毒载体是逆转录病毒、腺病毒和腺相关病毒（AAV）。此外，单纯疱疹病毒-1（HSV-1）、杆状病毒、疫苗病毒也被用作载体。腺病毒在基因治疗中的应用如图1所示。

Figure 1: Adenovirus in Gene Therapy

为了在基因治疗中使用病毒作为载体，病毒的毒力基因被替换为感兴趣的基因。其余的病毒基因组保持不变。被感染的病毒成分控制着被修饰的病毒基因组与宿主基因组的同源重组。同源重组的位置可以由重组元件的序列决定。一旦整合到基因组中，导入的DNA就会稳定地表达并与宿主基因组一起复制。

结论

基因治疗是通过引入新的DNA来治疗基因组中的缺陷基因的技术。病毒和非病毒DNA传递系统都有助于将新的DNA转移到细胞中。病毒传递系统在感染期间将新的DNA引入宿主细胞。新的DNA通过同源重组、表达和复制与基因组一起稳定地整合到宿主基因组中。

引用

“仔细想想，凯瑟琳·帕克。”基因治疗载体。” 《分子医学和基因治疗导论》，Wiley Liss，Inc.，2001年，第77-112页。可在此处查阅。