為什么病毒用于基因治療
什么是基因治療
基因治療是將正常DNA直接插入細胞中以糾正遺傳缺陷。基因治療的兩種主要方法是引入編碼功能蛋白的基因或轉(zhuǎn)移改變基因組中基因表達的實體。
在將功能基因引入基因組的過程中，相對較大的基因片段（>1kb）與啟動基因表達的啟動子序列一起被引入細胞。指導RNA處理的信號序列也必須與蛋白質(zhì)編碼區(qū)域一起引入。
為了改變基因組中內(nèi)源性基因的基因表達，引入了與缺陷基因的mRNA互補的遺傳物質(zhì)的相對較短的部分（20-50 bp）。基因表達的改變可以通過阻斷mRNA處理，翻譯啟動或?qū)е耺RNA的破壞來實現(xiàn)。
載體等高效遞送方法有助于基因在基因治療期間向細胞轉(zhuǎn)移。基因治療中使用兩種類型的載體：病毒載體和非病毒載體。非基于病毒的遞送系統(tǒng)可以是質(zhì)粒或化學合成的寡核苷酸。最佳向量選擇基于幾個參數(shù)：
靶細胞的類型及其特性
需要表達的壽命
轉(zhuǎn)移的遺傳物質(zhì)的大小
為什么病毒用于基因治療
由于感染的生命周期，病毒在基因治療期間廣泛用于基因轉(zhuǎn)移。通常，病毒通過將病毒DNA整合到宿主的基因組中來感染宿主細胞并在宿主細胞內(nèi)復制。因此，感興趣的DNA片段可以通過將其包裝在病毒顆粒內(nèi)來引入細胞。基因治療中使用的三種主要類型的病毒載體是逆轉(zhuǎn)錄病毒，腺病毒和腺相關(guān)病毒（AAV）。此外，單純皰疹病毒-1（HSV-1），桿狀病毒，疫苗病毒也被用作載體。腺病毒在基因治療中的應(yīng)用如圖1所示。
圖1：基因治療中的腺病毒
為了在基因治療期間使用病毒作為載體，其毒力基因被目的基因取代。病毒基因組的其余部分保持不變。受感染的病毒元素控制修飾的病毒基因組與宿主基因組的同源重組。同源重組的位置可以通過重組元素的順序來確定。一旦整合到基因組中，引入的DNA就會穩(wěn)定地表達并與宿主的基因組一起復制。
結(jié)論
基因治療是一種通過引入新的DNA來治療基因組中缺陷基因的技術(shù)。病毒和非病毒DNA遞送系統(tǒng)都有助于將新DNA轉(zhuǎn)移到細胞中。病毒遞送系統(tǒng)在感染期間將新的DNA引入宿主細胞。新的DNA通過同源重組穩(wěn)定地整合到宿主的基因組中，與基因組一起表達和復制。
