liệu pháp gen

Nguyễn Phú Hùng
Nature and Society Faculty of Thai Nguyen University

1. M c l ch ố ị
sử
Ngày 14-9-1990, vi n s c kh e qu c gia M ệ ứ ỏ ố ỹ
(U.S.National Instituse of Helth) th nghi m li u pháp ử ệ ệ
gen đ u tiên cho bé Ashanti Desilva 4 tu i v i c n b nh ầ ổ ớ ă ệ
di truy n hi m nghèo có tên là severe combined ề ể
immune deficiency SCDI (thi u h t h th ng mi n d ch ế ụ ệ ố ễ ị
nghiêm tr ng).ọ
.
Tách tế bào bạch cầu ra khỏi cơ thể
G ắn gen thi ếu v ào t ế b ào
Đ ưa trở lại máu
T ăng hệ thống
mi ễn dịch
•

Li u pháp gen là s thay th m t gen lành ệ ự ế ộ
vào v trí c a gen b nh ho c b xung gen ị ủ ệ ặ ổ
lành t ng ng vào c th b b nh.   ươ ứ ơ ể ị ệ
2. Khái ni m v li u pháp genệ ề ệ
Cách 1: Thay th gene b nh b ng gen lànhế ệ ằ
Ưu:
Nhược:
Có tính chất triệt để
Khó thực hiện
Cách 2: Thêm gene lành để bổ trợ cho gen hỏng:
-
Ưu:

- Nhược:
Dễ thực hiện
Nguy hiểm:
Không nằm trong phức hợp điều hòa – biểu hiện tùy tiện
1
Gây hiệu quả không mong muốn
2
hoạt hóa một gen tiền ung thư thành gen ung thư
3
Liệu pháp
gen tế bào
soma
Liệu pháp gen
Gồm hai nhóm
Liệu pháp
gen tế bào
sinh dục
3. Phân lo i li u pháp genạ ệ
3. Phân lo i li u pháp genạ ệ
4. Có 3 m c khác nhau c a li u pháp ứ ủ ệ
gen
Gen chuyển hòa nhập DNA nhiễm sắc thể vật chủ
1
Gen chuyển không hòa nhập DNA nhiễm sắc thể vật chủ
2
Sử dụng các oligonucleotit tổng hợp nhân tao
(ribozyme/antisense)
3
5. Các b c c b n trong li u ướ ơ ả ệ
pháp gen

Sử dụng các vector virus đã biến đổi để chuyển
gen vào tế bào theo 4 bước:
Bước 2
Bước 2
Bước 3
Bước 3
Bước 1
Bước 1
Bước 4
Bước 4
Nhân
dòng gen
trị liệu
(gen đích)
Theo dõi
sự hoạt
động của
gen đích
Tạo
vector tái
tổ hợp
phù hợp
Đưa
vector tái
tổ hợp,
vào cơ thể
3
Lựa chọn
phương thức
( có thể tiến hành

invitro
Sau đó cấy ghép
vào cơ thể hoặc
chuyển trực tiếp
vector vào mô bệnh)
1
Có bản sao đầy
đủ
Có trình tự điều
hòa(trình tự
khời động)
Trình tự khởi
động có thể đặc
hiệu mô
2
Lựa chọn kỹ
thuật đích
6. Các yêu c u chung v m t k thu t ầ ề ặ ỹ ậ
trong li u pháp genệ
G n ắ
tr c ự
ti p ế
DNA
tr n ầ
vào t ế
bào
c yấ
G n ắ
tr c ự
ti p ế

DNA
tr n ầ
vào t ế
bào
c yấ
S ử
d ng ụ
vector
virus
đ đ a ể ư
gen
vào
tbbào
Chuyể
n gen
thông
qua
ph c ứ
h hóa ệ
h cọ
7. Vector virus trong chuy n genể
3
Các virus khác
nhau có tính
chất chuyển gen
khác nhau: tế
bào nhiễm, in vivo
hay in vitro, thời
gian biểu hiện gen,
mức độ biểu hiện

gen, vấn đề an toàn)
1
Virus cho phép
chuyển gen đặc
hiệu tế bào
thông qua
tương tác virus
– thụ thể tế bào
2
Virus có thể cho
phép mang được
những đoạn gen
có kích thước
tương đối lớn từ
5 – 30 kb
(tùy từng loại vector
virus cụ thể)
Hiện có một số dạng vector virus chính: Retrovirus, Adenovirus,
Adeno – associate virus, lentivirus và Herpes simplex virus

Kích th c nhướ ỏ

Chuyên tr b m t th pở ề ặ ấ

Vòng đ i dàiờ
Vector đi vào máu theo sự
lưu thông dòng
Vector Thành tế bào máu
Tế bào
bệnh

Các đ c tính c a vector:ặ ủ
Các rào c n đ v i hi u qu truy n ả ố ớ ệ ả ề
vector
Nhân
Màng tế bào
RNA
RNA
Vector
DNA
Protein chữa bênh
7.1. Vector
Adenovirus
7.1. Vector
Adenovirus
- Thu c h Adenoviridaeộ ọ
Hi n có kho ng trên 50 type huy t thanh ệ ả ế
đã đ c bi tượ ế
Genome có b n ch t là DNA s i kép, m ch ả ấ ợ ạ
th ng. Có trình t l p l i đ o ng c (invert ẳ ự ặ ạ ả ượ
- ITR). Kích th c 33 – 45 kbướ
- C u trúc đ i x ng 20 m t đi n hìnhấ ố ứ ặ ể
3 lo i kháng nguyên chính: penton, hexon, ạ
và s i (fiber)ợ
Các gen trong genome của virus
Các gen sớm(biểu hiện trước khi sao chép): E1a, E1b,
E2a, E3 và E4:
- E1a điều hòa phiên mã, E2 và E3 và E4 điều hòa
dịch mã
Các gen muộn: L1, L2, L3, L4, L5. chỉ biểu hiện sau
khi khởi đầu sao chép DNA

Các gen trung gian: B2b và IV92
Nếu Loại bỏ E1 sẽ làm hỏng khả năng tái bản của virus bởi sản phâm gen
E1 cần thiết cho sự điều hòa quá trình phiên mã. (điều khiển các
promoter của các gen muôn E2, E3 và E4 (MLP).Các gen E1, E2, và E4
được hoạt hóa bởi các nhân tố phiên mã nội sinh tế bào chủ. Vector thế
hệ 3 ngoài vùng E1 và E3 thì vùng mã hóa cho protein E2a cũng
bị xóa.
Giản đồ sắp xếp các gen trong genome của Adenovirus
Thi t k vetor th h đ u tiênế ế ế ệ ầ
Sử lý DNA virus bằng
enzyme giới hạn sau đó
tinh sạch thu đoạn DNA lớn
Tái tổ hợp tương đồng
Sàng lọc và phân tích
Xử lý DNA virus bằng enzyme cla I, chuyển đồng thời
với DNA plasmid mang gen đích vào tế bào nuôi cấy
36 Kbp DNA Ad Genome
E1A
E3
E1B
E2A E4E2B
L1 L2
L4
L3 L5
Gen đích
Chữa bệnh
Vector adenovirus thế hệ đầu
Khiếm khuyết khả năng tái bản
E1A
E3

E1B
E2A E4E2B
L1 L2
L4
L3 L5
Vector thế hệ gần đây
Gen chuyển DNA chèn vàoDNA chèn vào
ψ
ITRITR