国际罕见病日 | 创新基因疗法点亮生命色彩

从2008年起，每年2月的最后一天被定为国际罕见病日。今天是第16个“国际罕见病日”，今年的主题为“Share Your Colours”（点亮你的生命色彩），旨在倡导社会各界感受罕见病群体的不凡色彩，提高公众对罕见病的认知，帮助罕见病患者及时诊断干预以及采取有效治疗手段。

图片源自国际罕见病官方网站

目前，全球有超过7,000种罕见病，其中大多数是由基因突变引起的。基因疗法是一种利用基因工程技术修复或替代患者缺陷基因的治疗方法。在治疗罕见病方面，基因疗法已经展现出了巨大的潜力。例如，在罕见病中，一些基因突变会导致一些酶的功能丧失，进而导致代谢紊乱。利用基因疗法可以向患者注入正常的基因，从而修复代谢酶的功能，并缓解患者的症状。

基因治疗是一种利用基因调节技术来治疗疾病的方法。它可以通过替换、修饰或激活基因来治疗遗传性疾病或癌症。目前，基因治疗的临床应用较少，但研究正在不断发展。

基因治疗的发展过程

●1970年代：首次提出基因治疗的概念，并开展了一些基础研究。

●1980年代：研究人员开始使用基因工程技术进行基因治疗的研究。

●1990年代：第一次成功地将基因移植到活细胞中，开展了基因治疗的实验。

●2000年代：研究人员取得了一系列重要突破，使得基因治疗成为一种可行的治疗方法。

●2010年代至今：基因治疗正在快速发展，越来越多的疾病获得了成功治疗。

基因治疗的原理及治疗过程

基因治疗的原理是通过替换、修饰或激活病变基因来治疗疾病。它的主要过程如下：

●鉴定病变基因：首先需要确定病人身上存在的病变基因。

●制备基因药物：其次，通过基因工程技术制备一种能够治疗疾病的基因药物。

●递送基因药物：将基因药物输送到病人身体内，以便替换、修饰或激活病变基因。

●监测疗效：最后，需要对病人的疗效进行监测，以评估基因治疗的效果。

基因治疗的具体过程因疾病类型、基因药物类型和输送方法等因素而异，需要根据具体情况进行设计。整个过程中，基因药物的递送系统至关重要。

基因治疗的递送系统

基因治疗效果与递送途径息息相关，基因治疗的递送系统可以分为以下几类：

①病毒载体递送系统

使用病毒（如慢病毒）来载体基因，并将其递送到细胞中。

●优点：病毒载体递送系统的优点是能够有效地对基因进行转导，并能在细胞内长期表达目标基因。此外，病毒载体递送系统还具有递送效率高、生物安全性好等特点。

●局限性：然而，病毒载体递送系统也存在一些局限性。例如，有些患者会对病毒产生抗原性反应，并导致治疗效果下降；此外，病毒载体递送系统的生产成本较高，难以满足大规模生产的需求。

慢病毒的递送

②非病毒载体递送系统

使用非病毒载体（如纳米粒、脂质体等）来载体基因，并将其递送到细胞中。

纳米粒和脂质体递送系统是基因治疗的另一种重要方法。纳米粒递送系统利用小尺寸的纳米粒将修饰后的基因（或正常的基因）递送到患者的细胞中，从而达到治疗效果。脂质体递送系统则是利用脂质体将基因递送到患者的细胞中。

●优点：纳米粒和脂质体递送系统的优点是递送效率较高，且对细胞的毒性较小，能够有效地避免细胞对基因的抗性反应。

●局限性：然而，纳米粒和脂质体递送系统也存在一些局限性。例如，纳米粒和脂质体递送系统的生产成本较高，并且在一些情况下，纳米粒和脂质体递送系统的递送效率可能不如病毒载体递送系统。

LNP介导的CRISPR/Cas9系统的递送

③基因治疗器械

使用特殊的技术和设备（如靶向载药纳米粒、靶向基因整合等）来递送基因。

靶向载药纳米粒是一种特殊类型的纳米粒，其递送系统是针对特定的细胞或组织进行优化的。这种纳米粒通常被改造成能够选择性地识别特定的细胞标志物，从而更有效地将药物递送到目标细胞。

靶向载药纳米粒

靶向基因整合是指在基因编辑技术的基础上，通过合成的蛋白质将修饰的基因定向插入到特定的位置，从而获得更强的治疗效果。靶向基因整合可以提高基因治疗的效率，并且更有效地避免了细胞的抗性反应。

总的来说，靶向载药纳米粒和靶向基因整合是基因治疗的先进技术，它们为基因治疗提供了更高效的递送效率，更强的治疗效果，以及更低的毒性。随着研究的不断推进，它们在基因治疗领域中的应用将会得到进一步的拓展。

外泌体：用于药物递送和基因治疗的下一代载体

外泌体的生产过程和结构组成

外泌体是指细胞分泌的一种小型囊泡，其大小约为30-150纳米。这些囊泡中含有细胞分泌的各种生物分子，例如蛋白质、核酸、脂质等，它们可以通过血液、尿液等生物体液进行传递。在基因治疗中，外泌体可以用作一种有效的递送载体。外泌体可以通过靶向性分泌，将基因治疗药物精准地传递到目标细胞中，从而提高基因治疗的效果。

与传统基因治疗相比，使用外泌体作为递送载体具有以下优势：

   ●具有天然的靶向性，能够精准地传递基因治疗药物到目标细胞中；

   ●避免了基因治疗中常见的免疫排斥反应；

   ●可以通过改变外泌体的表面蛋白质来提高其稳定性和递送效率。

因此，利用外泌体作为基因治疗的递送载体是一个非常有前景的研究方向，具有重要的临床应用价值。

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