基因治疗的基本程序

基因治疗融合了现代分子生物学和细胞生物学技术，其基本程序概括如下。

（一）治疗性基因的选择

治疗性基因的选择是基因治疗的首要问题。如对于单基因缺陷的遗传病，可选择用野生型基因治疗。选用特定的反义核酸，封闭细胞内活化的原癌基因的表达，则可能抑制肿瘤的生长。

（二）基因载体的选择

基因转移需要一种安全、无毒的工具，携带外源治疗基因进入细胞内，这种工具被称作载体。目前使用的主要有病毒载体和非病毒载体两大类。科学家们发现，病毒侵犯人体细胞时，能将自身的基因组携带到细胞内，并利用人体细胞内物质完成自身繁殖，最终导致人类疾病。利用这一特性，科学家将病毒基因组中与致病相关的基因去掉，保留其携带基因组进入人体细胞的功能，再组装上理想的外源基因，即成为一种病毒载体。这样经过遗传修饰的病毒载体，不能在人体细胞内复制，更不会致病，只可能将外源治病基因带入人体细胞内。目前，世界各国对病毒载体的研究绝大多数试验都运用了这种方法。

（三）靶细胞的选择

基因治疗的靶细胞主要分为两大类：体细胞和生殖细胞。因此，我们可以将基因治疗分为体细胞基因治疗和性细胞基因治疗两种类型。

对于遗传病，如果用局部细胞基因转化的方式治疗，即所谓“体细胞治疗”是难以奏效的。而且毫无疑问的是，即使是用这种方法“治好”了的患者，他们的后代仍然会带有这种缺陷基因。因此，怎样使患者全身细胞发生基因转化，怎样使植入的外源基因（目的基因）一代代遗传下去，是基因治疗的一大难题。一条可行的路线是所谓“生殖细胞基因移植路线”，就是把特定的功能基因（目的基因）导入人的配子细胞（精细胞或卵细胞）或者早期的胚胎细胞途径。可以设想，一旦导入成功，一个由转化胚发育而成的人，其全部细胞中都会有功能基因，而且这种基因也可以传给下一代。在未来的医疗实践中，医师也许能够通过使用此方法，解除那些遗传病患者因为必须借助别人的精、卵子或胚而招致的烦恼。

其实，对用人工方法把外源基因导入动物的生殖细胞中，并能将外源基因传递给后代的技术很早就开始了研究，并已取得了显著成就。1974年明茨等学者首先把猴SV40病毒的基因导入小鼠早期胚胎（囊胚腔），并得到了转基因小鼠。此后，这方面的研究在世界各国的研究室相继展开。中国科学家在这一领域也显示了自己的才华，先后获得了转基因鱼、小鼠以及转基因家兔。对医学来说，外源目的基因导入哺乳动物并且表达和遗传，是人类走向基因治疗的希望之门。

由此可见，体细胞基因治疗是当前基因治疗研究的主流，但其不足之处也很明显，它并没有改变患者已有单个或多个基因缺陷的遗传背景，以致在其后代中必然还会有人要患这一疾病。而性细胞基因治疗是在患者的性细胞中进行操作，使其后代从此再不会患这种遗传疾病。但是，出于安全性和伦理学的考虑，目前开展的基因治疗只限于体细胞。

（四）基因转移

如何有效地将外源治疗基因导入受体细胞，是基因治疗研究中的另一个重要环节。在体外实验研究中，将基因导入哺乳动物细胞的方法有两类：一类是非病毒介导的基因转移，另一类是病毒介导的基因转移。

通常所说的基因治疗是指用完整的基因进行基因替代治疗，一般用DNA序列，主要的治疗途径是体外基因治疗，即在体外用基因转染患者靶细胞，然后将经转染的靶细胞输入患者体内，最终给予患者的疗效物质是基因修饰的细胞，而不是基因药物。从1990年转移腺苷脱氨酶（ADA）基因，到现在的大部分基因治疗都是体外基因治疗。首先从患者体内获得某种细胞（例如T淋巴细胞）进行培养，在体外完成基因转移后，筛选成功转移的细胞扩增培养，然后重新输入患者体内。这种方法虽然操作复杂，但效果较为可靠。

此外，还可以用基因药物通过直接体内途径进行治疗，这些基因药物可以是完整基因，也可以是基因片段（包括DNA或RNA）；可以是替代治疗，也可以是抑制性治疗（包括DNA转录水平和mRNA翻译水平）。基因药物不但可用于治疗疾病，而且可用于预防疾病。这类基因药物治疗方法简单易行，发展迅速，新型基因药物不断产生。例如，1994年美国科学家利用经过修饰的腺病毒为载体，成功地将治疗遗传性囊性纤维化病的正常基因cfdr转入患者肺组织中。这种直接往人体组织细胞中转移基因的治疗方法，叫做体内基因治疗。

（五）转化细胞的筛选及回输体内

外源基因只有整合到染色体中，变为其中一部分，才有可能得到持续的高表达。而只有稳定表达外源治疗基因的细胞，才能在患者体内发挥治疗作用。因此，采用什么样的手段，将精心挑选的功能基因送到体内，穿过细胞膜，进入细胞核与染色体整合，是基因治疗成败的关键。