النبات
مواضيع عامة في علم النبات
الجذور - السيقان - الأوراق
النباتات الوعائية واللاوعائية
البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)
الطحالب
النباتات الطبية
الحيوان
مواضيع عامة في علم الحيوان
علم التشريح
التنوع الإحيائي
البايلوجيا الخلوية
الأحياء المجهرية
البكتيريا
الفطريات
الطفيليات
الفايروسات
علم الأمراض
الاورام
الامراض الوراثية
الامراض المناعية
الامراض المدارية
اضطرابات الدورة الدموية
مواضيع عامة في علم الامراض
الحشرات
التقانة الإحيائية
مواضيع عامة في التقانة الإحيائية
التقنية الحيوية المكروبية
التقنية الحيوية والميكروبات
الفعاليات الحيوية
وراثة الاحياء المجهرية
تصنيف الاحياء المجهرية
الاحياء المجهرية في الطبيعة
أيض الاجهاد
التقنية الحيوية والبيئة
التقنية الحيوية والطب
التقنية الحيوية والزراعة
التقنية الحيوية والصناعة
التقنية الحيوية والطاقة
البحار والطحالب الصغيرة
عزل البروتين
هندسة الجينات
التقنية الحياتية النانوية
مفاهيم التقنية الحيوية النانوية
التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها
تصنيع وتخليق المواد النانوية
تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية
الرقائق والمتحسسات الحيوية
المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا
اللقاحات
البيئة والتلوث
علم الأجنة
اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس
الاخصاب
التشطر
العصيبة وتشكل الجسيدات
تشكل اللواحق الجنينية
تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية
مقدمة لعلم الاجنة
الأحياء الجزيئي
مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
الغدد
مواضيع عامة في الغدد
الغدد الصم و هرموناتها
الجسم تحت السريري
الغدة النخامية
الغدة الكظرية
الغدة التناسلية
الغدة الدرقية والجار الدرقية
الغدة البنكرياسية
الغدة الصنوبرية
مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء
الخلية الحيوانية
الجهاز العصبي
أعضاء الحس
الجهاز العضلي
السوائل الجسمية
الجهاز الدوري والليمف
الجهاز التنفسي
الجهاز الهضمي
الجهاز البولي
المضادات الحيوية
مواضيع عامة في المضادات الحيوية
مضادات البكتيريا
مضادات الفطريات
مضادات الطفيليات
مضادات الفايروسات
علم الخلية
الوراثة
الأحياء العامة
المناعة
التحليلات المرضية
الكيمياء الحيوية
مواضيع متنوعة أخرى
الانزيمات
Gene Therapy
المؤلف:
Lemoine, N. R
المصدر:
Understanding Gene Therapy
الجزء والصفحة:
19-10-2015
2832
Gene Therapy
Gene therapy is an experimental disease treatment in which a gene is delivered to cells in the body. The protein made by the new gene compensates for the absence of normal proteins or interacts with some abnormal protein already in the cell to interrupt its function. Gene therapy is not yet a routine treatment for any disease, but it may become so as researchers solve the many technical problems it presents.
Humans are prey to numerous diseases due to single-gene defects, such as adenosine deaminase deficiency (defective enzyme), cystic fibrosis (defective ion channel), and Duchenne muscular dystrophy (defective muscle protein). Replacement of the defective gene is conceptually simple, but practically very difficult. Effective gene therapy requires delivering the gene to each cell in which it acts, integrating the gene with the thousands of others on the chromosomes and regulating the expression of the gene.
Gene delivery is a major hurdle. Viruses are the most commonly used vehicle, or vector, since they have been designed by evolution to deliver their own genes to our cells. Adenovirus (a type of cold virus) has been the most commonly used vector, since it can carry a very large gene and will infect most cell types. However, the immune system is designed to prevent this type of infection, and immune rejection has so far thwarted most gene therapy efforts. While most patients have not been harmed by this problem, one gene therapy patient has died from immune response to the adenovirus. Modifications of the virus, using fewer immunogenic viruses (such as adenoassociated virus, herpes virus, or retrovirus), immune-suppressive drugs, and nonviral delivery systems are all possible solutions. Curiously, the brain does not mount a strong immune response, and as such, represents a promising site for gene delivery in neurological diseases.
Cancer cells infected with a bioengineered adenovirus.
Getting the gene to enough target cells is also a significant challenge. Adenosine deaminase deficiency affects white blood cells and causes severe combined immune deficiency (“bubble boy” disease). This disease can be treated by removing white blood cells, inserting the adenosine deaminase gene into them, and returning the cells to the bone marrow. Cystic fibrosis presents a much bigger challenge, since it affects the airways and pancreas. Inhalation of the vector may treat the lungs, but the pancreas is more difficult to reach without injecting vector into the bloodstream. Duchenne muscular dystrophy is an even bigger challenge, since it affects all muscles, and muscles make up 45 percent of the body. The only realistic treatment option in this case is systemic delivery, which poses the added challenge of preventing delivery to nonmuscle tissue.
Once inside the target tissue, genes usually become active whether or not they are integrated into the host chromosome. However, long-term expression requires that the gene join the host chromosome. Directing the gene to do so, and to integrate in a way that doesn’t disrupt other genes, is still a significant challenge. Regulating its expression, so that enough of the protein (but not too much) is made, is also a problem. Currently, most virally delivered genes do not integrate successfully, and stop making protein after several weeks to months.
While correction of gene defects was the original inspiration for gene therapy research, treatment of other diseases is now being explored. Cancers are an appealing target, and several strategies are possible. Currently the most promising is delivering a so-called “suicide gene,” whose protein product renders a tumor more sensitive to cell-killing drugs, allowing lower doses of chemotherapy to be effective. This works well for solid tumors, which can be injected with the gene. Delivery to more diffuse locations is still problematic. Further research on cellular properties of cancer cells may broaden the reach of this and similar cancer-targeting strategies.
References
Lemoine, N. R. Understanding Gene Therapy. Oxford: BIOS Scientific Publishers, 1999.
Lewis, Ricki. Human Genetics: Concepts and Applications, 4th ed. New York: McGraw- Hill, 2001.
Stolberg, Sheryl Gay. “The Biotech Death of Jesse Gelsinger.” New York Times Magazine (28 November 1999): 17.
الاكثر قراءة في الأحياء العامة
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
