第一篇:生物技術(shù)制藥現(xiàn)狀及發(fā)展前景
新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)
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指導(dǎo)教師: 文獻(xiàn)綜述生物技術(shù)制藥現(xiàn)狀及發(fā)展前景劉元元農(nóng)學(xué)院生物技術(shù)082班083135210張華 職稱 教授
2011 年 11 月 21日
生物技術(shù)制藥現(xiàn)狀及發(fā)展前景
作者:劉元元指導(dǎo)老師:張華
摘要:生物技術(shù)制藥是以基因工程為基礎(chǔ)的現(xiàn)代生物工程,即利用基因工程技術(shù)、細(xì)胞工程技術(shù)、微生物工程技術(shù)、酶工程技術(shù)、蛋白質(zhì)工程技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)等來研究和開發(fā)生產(chǎn)出傳統(tǒng)制藥技術(shù)難以獲得的生物藥品。生物制藥業(yè)是目前生物技術(shù)發(fā)展最活躍,進(jìn)展最快的產(chǎn)業(yè)之一,21世紀(jì)是生物制藥行業(yè)飛速發(fā)展的時(shí)代。關(guān)鍵字:生物技術(shù)制藥;研究進(jìn)展;現(xiàn)代生物技術(shù);新技術(shù)
Biotechnology pharmaceutical situation and development prospect
Abstract: Biotechnology-based pharmaceuticals is based on modern genetic engineering, biological engineering, namely the use of genetic engineering, cell engineering, microbial engineering, enzyme engineering, protein engineering, molecular biology technology to research and development and production of the traditional system Difficult to obtain bio-medicine technology medicine.Biopharmaceutical industry is currently the most active in the development of biotechnology, one of the industries most advanced, 21st century is the rapid development of bio-pharmaceutical industry of the time.Keywords: Biotechnology Pharmaceutical;Research;Modern biotechnology;New Technology生物技術(shù)制藥現(xiàn)狀
現(xiàn)代生物技術(shù)是以基因?yàn)樵搭^,基因工程和基因組工程為主導(dǎo)技術(shù),與其他高技術(shù)相互交叉、滲透的高新技術(shù)。比爾·蓋茨預(yù)言:下一個(gè)首富可能是從事生物技術(shù)的投資者。生物技術(shù)制藥可以分為二類:一類是生化藥物,主要是運(yùn)用生物化學(xué)方法從生物體中分離.純化得到的一些生物活性物質(zhì),如維生素、酶、核酸、激素等;另一類是生物醫(yī)藥,主要是以微生物、生物組織、人或動(dòng)物的血液等原料采用物理方法和生物化學(xué)工藝制得的生物活性制劑、血液制品、抗血清、抗毒素等。
1.1 非基因工程生化物
此類藥物有腦蛋白水解物注射液、玻璃酸鈉、分子肝素鈣、分子肝素鈉、促肝細(xì)胞生長素、蚓激酶、甘糖酯等共97種。
1.2 先導(dǎo)化合物
以天然產(chǎn)物為先導(dǎo)化合物,通過組合化學(xué)技術(shù)合成大量結(jié)構(gòu)相關(guān)的物質(zhì),建立有序變化的化合物庫,供藥物篩選和藥效關(guān)系研究用。
1.3 生化制藥中先進(jìn)分離分析技術(shù)的運(yùn)用
多種層析(如親和層析、高效液相層析)、超速離心等技術(shù)的運(yùn)用,可成功地制得高純度的生化藥物。如尿激酶、胰島素、重組人胰島素、激肽釋放酶、輔酶A、肝素鈉等都是通過這種技術(shù)使藥效得到較大的提高。
1.4 應(yīng)用生物技術(shù)、化學(xué)合成、結(jié)構(gòu)后修飾研究開發(fā)新藥
應(yīng)用上述技術(shù)系統(tǒng)綜合研制開發(fā)的新藥,主要有以下各類藥物:1)多糖類,如玻璃酸鈉、香菇多糖、低分子肝素等;2)酶及酶抑制劑類,如門冬酚胺酶、葡激酶、人胰蛋白酶抑制劑、膠原酶、降纖酶等;3)多肽類,如人降鈣素、鮭魚降鈣素等;4)細(xì)胞因子類,如白介素-
6、腫瘤壞死因子、神經(jīng)生長因子、血小板生成素等;5)結(jié)構(gòu)后修飾類,如修飾門冬酚胺酶、修飾超氧化物歧化酶等。
1.5 應(yīng)用生物技術(shù)改造傳統(tǒng)制藥工藝
微生物發(fā)酵是制藥工業(yè)生產(chǎn)微生物藥品的重要手段。微生物轉(zhuǎn)化是利用微生物產(chǎn)生的特異酶完成特定的生化反應(yīng),使有機(jī)物轉(zhuǎn)變成工業(yè)產(chǎn)品。由于生物藥品具有療效好、副作用小、且可大規(guī)模生產(chǎn)、利潤極高、無環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn),受到各國政府重視,行業(yè)前景十分廣闊。
2生物制藥研究新進(jìn)展
2.1 計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展
計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和向藥物化學(xué)學(xué)科的滲透,促進(jìn)了藥物設(shè)計(jì)的發(fā)展。20 世紀(jì)90年代計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)取得突破性進(jìn)展,現(xiàn)已成為藥物研究和開發(fā)的重要方法和工具。
計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)利用了計(jì)算機(jī)快速、全方位的邏輯推理功能、圖形顯示控制功能,并將量子化學(xué)、分子力學(xué)、藥物化學(xué)、生物化學(xué)和信息科學(xué)結(jié)合起來,研究受體生物分子與藥物結(jié)合部位的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、藥物與受體復(fù)合物的構(gòu)型和立體化學(xué)特征、藥物與受體結(jié)合的模式和選擇性、特異性、、藥物分子的活性基團(tuán)和藥效構(gòu)象關(guān)系等,從藥物機(jī)理出發(fā),改進(jìn)現(xiàn)有生物活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu),快速發(fā)現(xiàn)并優(yōu)化先導(dǎo)化合物,使其盡早進(jìn)入臨床前研究,減少傳統(tǒng)的新藥研究的盲目性,縮短新藥研制的時(shí)間。
計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)有兩類方法,一類是基于機(jī)理的藥物設(shè)計(jì)(MBDD),另一類是基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì)(SBDD),基于機(jī)理的藥物設(shè)計(jì)要針對(duì)藥物作用機(jī)理,從靶點(diǎn)出發(fā),考慮藥物與受體的作用過程,并要模擬藥物在體內(nèi)的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、代謝等動(dòng)態(tài)過程,比基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì)更合理,但該法還不成熟。目前的計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)主要還是基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì),今后的計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)的目標(biāo)是向基于機(jī)理的藥物設(shè)計(jì)方向發(fā)展。相信隨著生命科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展,考慮藥物不同作用機(jī)理和全部作用過程的計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)技術(shù)將逐步建立并不斷完善。
2.2 組合化學(xué)與高通量篩選技術(shù)發(fā)展
組合化學(xué)是近20年發(fā)展起來的一種合成大量化合物的新方法,它是建立在高效平行的合成之上,在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)使用相同條件同時(shí)制備出多種化合物,建立各類化合物庫的策略。組合化學(xué)通常采用操作、分離簡便的固相化學(xué)合成。液相化學(xué)合成技術(shù)也在快速發(fā)展和完善中。
在藥物研究過程中,通過化合物活性篩選而獲得具有藥物活性的先導(dǎo)化合物是新藥研究的基礎(chǔ)。隨著分子水平的藥物篩選模型的建立,篩選方法和技術(shù)都發(fā)生了根本性的變化,出現(xiàn)了高通量篩選的新技術(shù),大大加快了先導(dǎo)化合物的尋找和發(fā)現(xiàn),并促進(jìn)了高通量有機(jī)合成。近年來,組合化學(xué)與高通量篩選結(jié)合,使組合化學(xué)的化合物庫種類、數(shù)量不斷擴(kuò)大,篩選的先導(dǎo)化合物數(shù)量和種類也在不斷地增多,使新藥的種類和數(shù)量也在不斷地增加。組合化學(xué)實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化合成僅20世紀(jì)90年代后得到的各類化合物總和已超過了人類有史以來所發(fā)現(xiàn)化合物的總和,故有人把組合化學(xué)與高通量篩選結(jié)合技術(shù)稱為“新藥發(fā)現(xiàn)的高速公路”,據(jù)文獻(xiàn)記載,1992年~1998年的幾年,經(jīng)過組合化學(xué)化合物庫與高通量篩選,確定的候選藥物已有46個(gè),并已進(jìn)入人體測試階段。顯然,組合化學(xué)與高質(zhì)量篩選的結(jié)合技術(shù),大大地加快了新藥研制的步伐。雖然如此,組合化學(xué)建立的大型化合物庫,為篩選也帶來了困難,因此,利用組合化學(xué)設(shè)計(jì),構(gòu)建具有結(jié)構(gòu)多樣性的小型而便于篩選的組合化合物庫,結(jié)合化學(xué)信息學(xué)和高通量篩選,將是組合化學(xué)與高通量篩選結(jié)合的一項(xiàng)重要課題。
2.3 藥物手性合成技術(shù)發(fā)展
化學(xué)合成技術(shù)在新藥發(fā)現(xiàn)過程中發(fā)揮著十分重要的作用。近年來由于有機(jī)化學(xué)學(xué)科新理論、新反應(yīng)、新技術(shù)不斷發(fā)現(xiàn),使得合成反應(yīng)具有化學(xué)選擇性成為現(xiàn)實(shí),并促進(jìn)了藥物合成技術(shù)的快速發(fā)展,其中手性合成技術(shù)使新藥研制的領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。
手性是自然界的本質(zhì)屬性。在生物體手性環(huán)境,如酶、受體、離子通道、蛋白質(zhì)、載體中,分子之間手性匹配是分子識(shí)別的基礎(chǔ),受體與配體的專一作用,酶與底物的高度、區(qū)域、位點(diǎn)和立體催化專一性,抗原與抗體的免疫識(shí)別都與手性有關(guān),同時(shí)藥物的生物應(yīng)答常受到手性影響,包括藥物在體內(nèi)的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、分配、位點(diǎn)活性的作用以及代謝和消除。所以,手性藥物的開發(fā)是當(dāng)前醫(yī)藥界重點(diǎn)研究的熱點(diǎn)之一,并取得了令人注目的成就。目前已上市的藥物中手性藥物約占1/3,如2000年全球手性藥物銷售額達(dá)1233億美元。
手性藥物的制備技術(shù)主要有拆分法、化學(xué)合成法和生物合成等三大類,發(fā)展較快的是后二類?;瘜W(xué)合成法是在不對(duì)稱催化劑存在下,利用化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)不對(duì)稱性,進(jìn)行單一對(duì)映體合成。在已上市的手性藥物中,其手性中間體均可通過現(xiàn)有的重(雙)鍵不對(duì)稱還原技術(shù),特別是不對(duì)稱氫化和不對(duì)稱轉(zhuǎn)移氫化來合成。至今為止在不對(duì)稱催化合成中,昂貴的手性配體和貴金屬的使用,以及手性催化劑的催化效率仍是制約其在手性技術(shù)上應(yīng)用的關(guān)鍵。因而,手性催化劑的設(shè)計(jì)和合成,以及催化劑的回收循環(huán)使用是當(dāng)今不對(duì)稱催化合成研究的方向。
生物合成法則利用催化劑, 酶-催化反應(yīng)的高度、底物、區(qū)域、位點(diǎn)和立體選擇性來合成手性藥物。生物合成法具有選擇性高、產(chǎn)率高、反應(yīng)條件溫和等特點(diǎn),隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,生物合成法將成為手性制備的高效手段。
2.4 藥物生物技術(shù)發(fā)展
生物技術(shù)藥物是指利用DNA重組技術(shù)或單克隆抗體技術(shù)或其它生物技術(shù)研制的蛋白質(zhì)、抗體或核酸類藥物,它是目前生物技術(shù)研究最為活躍的領(lǐng)域,給生命科學(xué)的研究和生物制藥工業(yè)帶來了革命性變化。未來生物技術(shù)的展望
研究和發(fā)展方向:我國生物制藥產(chǎn)業(yè)的研發(fā)方向要結(jié)合傳統(tǒng)醫(yī)藥的優(yōu)勢,發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)針對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、腫瘤、心血管系統(tǒng)、艾滋病及免疫缺陷等重大疾病的多肽、蛋白質(zhì)和核酸。乙肝基因疫苗與單克隆抗體的研究開發(fā)、血液替代品的研究與開發(fā)、生物技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用,如基因治療、生物人基因芯片、干細(xì)胞等。目前,我國已經(jīng)制定了明確的生物制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策,政府從上到下對(duì)生物技術(shù)研究開發(fā)的支持和政策扶持;國內(nèi)各大企業(yè)(包括民營企業(yè))對(duì)生物技術(shù)的關(guān)注和資金投入;我國金融界積極參與生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,尤其是許多有實(shí)力的公司都參與了生物技術(shù)的開發(fā);而我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域目前已經(jīng)匯集了一批自己培養(yǎng)和從國外歸來的具有高學(xué)歷、高素質(zhì)的科學(xué)家和企業(yè)家,這四方面的因素對(duì)于我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展起到了很重要的作用。由于生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)投資回報(bào)周期為5 年至8 年,而我國進(jìn)人生物工程領(lǐng)域的時(shí)間尚短,回報(bào)的周期尚未到來。預(yù)計(jì)到二十一世紀(jì)的前幾年將是我國生物制藥產(chǎn)業(yè)的收獲季節(jié)。
參考文獻(xiàn):
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[7] 米力.陳志南動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)生產(chǎn)蛋白的工藝選擇[期刊論文]-中國生物工程雜志 2003(07)
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第二篇:生物技術(shù)制藥現(xiàn)狀及其發(fā)展前景分析
.編號(hào):
本 科 畢 業(yè) 論 文
題 目:生物技術(shù)制藥現(xiàn)狀及其發(fā)展前景 學(xué) 院:生命科學(xué)學(xué)院 專 業(yè):生物技術(shù) 年
級(jí):2009級(jí)
姓 名: 指導(dǎo)教師:
完成日期:2013年 4 月1日
目錄
..開題報(bào)告..................................................................................4 生物技術(shù)制藥現(xiàn)狀及其發(fā)展前景............................................................5 中文摘要及其關(guān)鍵詞.................................................................5 英文摘要及其關(guān)鍵詞.................................................................6 引言.........................................................................................7 一.生物技術(shù)制藥行業(yè)現(xiàn)狀......................................................8 1.我國生物技術(shù)制藥行業(yè)現(xiàn)狀.....................................................8 2.國外生物技術(shù)制藥行業(yè)現(xiàn)狀.....................................................8 二.生物技術(shù)制藥在醫(yī)藥行業(yè)中的應(yīng)用....................................9 1.生物技術(shù)制藥在治療腫瘤中的應(yīng)用......錯(cuò)誤!未定義書簽。2.生物技術(shù)制藥在自身免疫性疾病中的應(yīng)用.........................10 3,生物技術(shù)制藥在神經(jīng)退化疾病中的應(yīng)用............................10 4.生物技術(shù)制藥在其他疾病中的應(yīng)用....錯(cuò)誤!未定義書簽。三.未來生物技術(shù)制藥的發(fā)展方向........錯(cuò)誤!未定義書簽。1.大力開發(fā)新型治療疫苗.........................................................11 2.開發(fā)活性蛋白與多肽藥物.....................................................11 3.發(fā)展氨基酸工業(yè)......................................錯(cuò)誤!未定義書簽。4.單克隆抗體的研發(fā)................................錯(cuò)誤!未定義書簽。5.血液替代品的研發(fā).................................................................12 6.人體基因組的研究.................................................................12 四:生物技術(shù)制藥依賴相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展.錯(cuò)誤!未定義書簽。五.研究生物技術(shù)制藥的意義.................................................13..六.總結(jié)...............................................錯(cuò)誤!未定義書簽。七.參考文獻(xiàn)...........................................錯(cuò)誤!未定義書簽。致謝信....................................................................................18
.開題報(bào)告
.生物技術(shù)制藥就是利用細(xì)胞工程技術(shù)、基因工程技術(shù)、酶工程技術(shù)、微生物工程技術(shù)、蛋白質(zhì)工程技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)等技術(shù)改造研究基因片段,來研究和開發(fā)藥物用來診斷、治療和預(yù)防疾病的發(fā)生[1]。
當(dāng)今世界生物技術(shù)制藥產(chǎn)業(yè)正處于投資收獲期,得到了迅速發(fā)展。生物技術(shù)制藥在醫(yī)藥中得到廣泛的應(yīng)用[1]。比如在治療腫瘤,免疫性疾病和冠心病等等疾病中獲得了前所未有的成果,尤其是在改造傳統(tǒng)制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)揮重要作用,生物技術(shù)制藥在新藥物的開發(fā)研究和生產(chǎn)過程中廣泛的運(yùn)用,現(xiàn)代生物制藥技術(shù)成為當(dāng)今最為重要的技術(shù)之一。
有很多人認(rèn)為,20世紀(jì)占主導(dǎo)地位的科學(xué)技術(shù)是物理學(xué)和化學(xué)這兩大學(xué)科。但是21世紀(jì)的主導(dǎo)科學(xué)技術(shù)是生物學(xué)中的生物技術(shù),曾經(jīng)貝爾蓋茨也說過21世紀(jì)最富有的人一定是從事生物學(xué)的[1]。由此可見生物學(xué)在21世紀(jì)中舉足輕重的地位,生物技術(shù)是當(dāng)前高新技術(shù)中發(fā)展最為迅速的領(lǐng)域。依照當(dāng)前的速度,生命科學(xué)這一學(xué)科在不久的將來一定會(huì)得革命性突破。
生物技術(shù)制藥的革命性突破將預(yù)示著會(huì)研發(fā)出更多的新藥,比如活性蛋白,多肽藥物,單克隆抗體,氨基酸藥物等等[1],讓人類的生活發(fā)生翻天覆地的變化,對(duì)于疾病的預(yù)防以及治療直接找病根,一步治療到位,人類延年益壽不再會(huì)是夢(mèng)想。
21世紀(jì)將是生物學(xué)的世紀(jì),生物技術(shù)將主導(dǎo)世界[1],因此研究生物技術(shù)制藥勢在必得,刻不容緩。
生物技術(shù)制藥現(xiàn)狀及其發(fā)展前景
..中文摘要及其關(guān)鍵詞
中文摘要:生物技術(shù)制藥是以基因工程為基礎(chǔ)、運(yùn)用細(xì)胞工程技術(shù)、微生物工程技術(shù)、酶工程技術(shù)、蛋白質(zhì)工程技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)等技術(shù)[2]以及基因重組,基因突變,細(xì)胞組織培養(yǎng)等手段研究基因片段,研發(fā)藥物用來基因診斷、治療和預(yù)防疾病的發(fā)生[2]。生物技術(shù)制藥是當(dāng)今世界最主要的技術(shù)之一,也是未來最有前景對(duì)人類生命意義貢獻(xiàn)最大的一門學(xué)科。
關(guān)鍵詞:生物技術(shù)制藥;基因工程;基因診斷;酶工程技術(shù);疾病預(yù)防
Biotech drugs present situation and development prospect..英文摘要及其關(guān)鍵詞
English Abstract: pharmaceutical biotechnology is based on the genetic engineering, using cell engineering, microbial engineering, enzyme engineering, protein engineering, molecular biology and genetic recombination technology such as technology, gene mutation and cell tissue culture research methods such as gene fragment, research and development drug used for gene diagnosis, treatment and prevention of the occurrence of diseases.Biotech drugs are one of the major technologies of the world.is the most promising future to the largest contribution to the human life a discipline.Key words: biological pharmaceutical technology, genetic engineering, gene diagnosis, enzyme engineering technology, disease prevention
引言
..生物技術(shù)制藥是一門起步比較晚的新型產(chǎn)業(yè)技術(shù),但是在短短幾十年獲得了前所未有成果,發(fā)展非常迅速,依此迅速的發(fā)展速度預(yù)計(jì)在今后十年內(nèi),生物技術(shù)制藥產(chǎn)業(yè)將會(huì)有歷史性的突破[1],這將預(yù)示在未來不久的日子里,生物技術(shù)制藥將主導(dǎo)世界,成為世界眾多技術(shù)中的龍頭老大??梢娚锛夹g(shù)制藥前景一片光明,因而從事生物技術(shù)制藥研究的公司企業(yè)越來越多,由以前的小規(guī)模分散型逐漸過渡到規(guī)?;行偷拇笮彤a(chǎn)業(yè)行列。
與此同時(shí)國家也加大了對(duì)生物技術(shù)制藥的重視程度,每年都會(huì)投入大量的經(jīng)費(fèi)鼓勵(lì)企業(yè)研發(fā)創(chuàng)新[1]。有了國家這個(gè)堅(jiān)強(qiáng)的后盾,生物技術(shù)制藥如虎添翼,大大小小從事生物技術(shù)制藥的公司企業(yè)如雨后春筍一般遍布全國各地,生物技術(shù)制藥正以嶄新的面貌,充滿著朝氣活力一步步走向未來,不久的將來生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的藥品將會(huì)走進(jìn)大街小巷,遍布世界,成為世界第一大產(chǎn)業(yè)。
人類一直苦惱疾病纏身,一直渴望延年益壽,一直追求健康,等到生物技術(shù)制藥有了革命性突破以后一切將都不再是夢(mèng)想,未來生物技術(shù)制藥可以幫助人類解決很多目前無法醫(yī)治的疾病的治療問題,徹底消除營養(yǎng)不良,改善食品的生產(chǎn)方式,消除各種污染,延長人類壽命,提高生命質(zhì)量[1]。
由此研究生物技術(shù)制藥意義重大,我們必須一馬當(dāng)先,我們錯(cuò)過了工業(yè)時(shí)代,錯(cuò)過了信息時(shí)代,生物技術(shù)時(shí)代我們不能再錯(cuò)過[1],讓我們一起肩負(fù)起歷史重任,勇往直前,創(chuàng)出屬于我們自己的時(shí)代。
一.生物技術(shù)制藥行業(yè)現(xiàn)狀
1.我國生物技術(shù)制藥行業(yè)現(xiàn)狀
..從生物技術(shù)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)分析,我國存在的突出問題是研發(fā)力量薄弱,科技水平落后;另外,項(xiàng)目重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象嚴(yán)重,企業(yè)規(guī)模小,,設(shè)備落后[1]。這使我國與歐美國家相比還有很大差距。目前國內(nèi)基因工程藥物大多數(shù)是由仿制而來,沒有創(chuàng)新,很多企業(yè)公司很少研發(fā)出屬于自己的醫(yī)藥產(chǎn)品。我國生物技術(shù)制藥公司雖然已有200多家,但真正取得基因工程藥物生產(chǎn)文號(hào)的不足30家。我國基因工程藥物公司總銷售額不及美國或日本一家中等公司的年產(chǎn)值[1]。企業(yè)規(guī)模過小,無法形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)參與國際競爭。
另外,我國生物技術(shù)制藥投入不足也是一個(gè)主要問題。生物制藥是一個(gè)需要高投入的新興行業(yè),若資金投入不足,在新產(chǎn)品的研究上就缺乏競爭力。國外一項(xiàng)基因工程藥物的研制需耗資數(shù)億美元甚至更多,而我國十幾年來對(duì)生物制藥的總投入還不到100億元人民幣[1]。此外,我國對(duì)申報(bào)藥品專利權(quán)的重視也不高,一旦國外競爭對(duì)手搶先申報(bào)藥品專利權(quán),就會(huì)使國內(nèi)的前期開發(fā)投資落空[1]。
目前,在我國已批準(zhǔn)上市的生物技術(shù)藥物中,只有EPO、乙肝疫苗、p53重組腺病毒注射液等很少幾種哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)的產(chǎn)品。這種現(xiàn)象導(dǎo)致同一產(chǎn)品有多家企業(yè)同時(shí)生產(chǎn),造成造成了規(guī)模小和低水平重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象,浪費(fèi)了大量寶貴資源,同時(shí)也造成人力和財(cái)力的浪費(fèi)。
總之,我國生物技術(shù)制藥發(fā)展緩慢,缺乏創(chuàng)新,沒有形成規(guī)模,基金投入不足和技術(shù)設(shè)備落后是我國生物技術(shù)制藥發(fā)展的致命缺點(diǎn),生物技術(shù)制藥要想走得長遠(yuǎn),開拓市場,國家必須予以重視,鼓勵(lì)創(chuàng)新研發(fā),將產(chǎn)業(yè)規(guī)?;?,這樣才具有同外國企業(yè)的競爭能力,同時(shí)這種現(xiàn)象也預(yù)示著我國生物技術(shù)制藥發(fā)展空間很大,前景一片美好。
2.國外生物技術(shù)制藥行業(yè)現(xiàn)狀
國外生物技術(shù)制藥相對(duì)我國起步比較早,設(shè)備技術(shù)遙遙領(lǐng)先與我國,產(chǎn)業(yè)規(guī)?;蛧业闹匾暢潭?,投入的經(jīng)費(fèi)與我國是無與倫比的[1]。最重要的是國外生物技術(shù)制藥企業(yè)技術(shù)設(shè)備先進(jìn)有屬于人家自己的醫(yī)藥產(chǎn)品,產(chǎn)業(yè)規(guī)模化大大節(jié)省..了人力物力和財(cái)力。國外的生物技術(shù)制藥醫(yī)藥產(chǎn)品種類遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于我國的醫(yī)藥產(chǎn)品種類,在競爭力和市場方面我國也是可望而不可即。
美國將生物制藥產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn),實(shí)施“生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)激勵(lì)政策”,持續(xù)增加對(duì)生物技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的投入。美國不僅最先制定了生物科技發(fā)展計(jì)劃,而且開展了治療性克隆的研究、艾滋病研究、基因組測序、干細(xì)胞研究等。在此基礎(chǔ)上,美國已經(jīng)批準(zhǔn)了117種以上生物技術(shù)藥品和疫苗的研制,這些藥物或疫苗針對(duì)200多種疾病而開發(fā),包括各種癌癥、癡呆癥、心臟病、糖尿病、硬化癥、艾滋病等[1]。
歐盟科技發(fā)展第六個(gè)框架將45%的研究開發(fā)經(jīng)費(fèi)用于生物技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域,英國政府早在1981年就設(shè)立了“生物技術(shù)協(xié)調(diào)指導(dǎo)委員會(huì)”,采取措施促進(jìn)工業(yè)界、大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)加大對(duì)生物技術(shù)開發(fā)研究的投資[1]。
日本生物技術(shù)藥物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展居亞洲首位,主要是政府重視,提出了“生物技術(shù)立國”的口號(hào),加大了政府的投入[1]。印度成立了生物技術(shù)部,每年投入6000至7000萬美元用于生物技術(shù)和醫(yī)藥研究[1]。
總之國外生物技術(shù)制藥不管是在開發(fā)出來的生物藥藥品種類,還是在生物技術(shù)制藥產(chǎn)業(yè)規(guī)模,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)都領(lǐng)先于我國目前。雖然我國生物技術(shù)制藥最近今年發(fā)展迅速,但是與國外的生物技術(shù)制藥還是存在很大差距,尤其體現(xiàn)在資金投入儀器設(shè)備等方面,這也是直接制約我國生物技術(shù)發(fā)展的根本因素。
二.生物技術(shù)制藥在醫(yī)藥行業(yè)中的應(yīng)用
1.生物技術(shù)制藥在治療腫瘤中的應(yīng)用
腫瘤是造成全世界人類死亡率最高的疾病之一。之所以腫瘤經(jīng)歷這么多年難..以被攻克,原因是腫瘤的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,目前治療腫瘤依然采用最原始臨床診斷和治療法,即放療,化療綜合治療法[1],因此對(duì)于腫瘤的治療一直是醫(yī)學(xué)界一塊心病。今后10年抗腫瘤生物技術(shù)藥物會(huì)急劇增加。如應(yīng)用基因工程抗體抑制腫瘤,應(yīng)用基因治療法治療腫瘤,基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑可抑制腫瘤血管生長,阻止腫瘤生長與轉(zhuǎn)移。
2.生物技術(shù)制藥在自身免疫性疾病中的應(yīng)用
自身免疫性疾病 許多炎癥由自身免疫缺陷引起,如哮喘、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、多發(fā)性硬化癥、紅斑狼瘡等[1]。每年都有成千上萬患者飽受這些疾病折磨,醫(yī)療費(fèi)用更是驚人,據(jù)美國調(diào)查資料顯示每年用于治療這些免疫性疾病的醫(yī)療費(fèi)用達(dá)上千億美元[1]。因此一些制藥公司正在積極攻克這類疾病。如 Genentech公司研究一種人源化單克隆抗體免疫球蛋白E用于治療哮喘,已進(jìn)入Ⅱ期臨床;cetors公司研制一種TNF-α抗體用于治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎,有效率達(dá)80%。Chiron公司的β-干擾素用于治療多發(fā)性硬化病[1]。
3.生物技術(shù)制藥在神經(jīng)退化疾病中的應(yīng)用
神經(jīng)退化性疾病,如老年癡呆癥、帕金森氏病、腦中風(fēng)及脊椎外傷的生物技術(shù)藥物治療,胰島素生長因子rhIGF-1已進(jìn)入Ⅲ期臨床。神經(jīng)生長因子(NGF)和BDNF(腦源神經(jīng)營養(yǎng)因子)用于治療末稍神經(jīng)炎,肌萎縮硬化癥,均已進(jìn)入Ⅲ期臨床。中風(fēng)癥的有效防治藥物不多,尤其是可治療不可逆腦損傷的藥物更少,Cerestal已證明對(duì)中風(fēng)患者的腦力能有明顯改善和穩(wěn)定作用,現(xiàn)已進(jìn)入Ⅲ期臨床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重組tPA)用于中風(fēng)患者治療,可以消除癥狀30%[1]。
4.生物技術(shù)制藥在其他疾病中的應(yīng)用
生物技術(shù)制藥除了在上述疾病中應(yīng)用以外,在治療冠心病方面,用單克隆抗體治療冠心病的心絞痛和恢復(fù)心臟功能取得成功,用基因療法治療糖尿病中也取得顯著效果,于此同時(shí)生物技術(shù)制藥在肝炎毛細(xì)血管,白血病等等疾病中都廣泛應(yīng)用,而且都獲得了一些成就。
..三.未來生物技術(shù)制藥的發(fā)展方向
1.大力開發(fā)新型治療疫苗
現(xiàn)在疫苗倍受人類歡迎,比如流感疫苗、狂犬疫苗和乙肝疫苗等迅速崛起,為人類對(duì)疾病的預(yù)防新做出了巨大貢獻(xiàn)[1],拯救了無數(shù)人的生命,但是疾病我們只預(yù)防還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,我們還的治療,因此新型疫苗和治療性疫苗是未來發(fā)展方向,宮頸癌等癌癥疫苗、肺炎疫苗、治療性乙肝疫苗[1]、治療性艾滋病疫苗等將逐漸走進(jìn)臨床造福人類。
2.開發(fā)活性蛋白與多肽藥物
基因工程重組蛋白締造的重磅藥物經(jīng)久不衰,國內(nèi)市場潛力巨大?;蚬こ讨亟M蛋白藥物具有純度高、安全性強(qiáng)、易大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的特點(diǎn),因此迅速替代了生物源性的提取蛋白藥物,在各種重大疾病中應(yīng)用廣泛,誕生了EPO(促紅細(xì)胞生成素)、重組胰島素、重組干擾素、重組生長激素等第一代重磅藥物。未來生物技術(shù)制藥研究方向?qū)⑹怯没蚬こ躺a(chǎn)抗腫瘤重組蛋白和抗癌重組蛋白等新型預(yù)防與治療結(jié)合的重組蛋白。
3.發(fā)展氨基酸工業(yè)
氨基酸是人體生命活動(dòng)不可缺失的一種物質(zhì),應(yīng)用微生物轉(zhuǎn)化法與酶固定化技術(shù)發(fā)展氨基酸工業(yè),用于疾病的預(yù)防和治療,并對(duì)現(xiàn)在傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝進(jìn)行改造,大量生產(chǎn)氨基酸以滿足人的需求。
4.單克隆抗體的研發(fā)
單克隆抗體是生物技術(shù)醫(yī)藥行業(yè)增長最快的領(lǐng)域。由于單克隆抗體藥物特異性高,結(jié)構(gòu)與性質(zhì)均一穩(wěn)定,其制備技術(shù)日益完善,因此,臨床應(yīng)用越來越廣泛,這些特征使它成為未來治療學(xué)上研究的熱點(diǎn)[1]。目前,已有18種產(chǎn)品上市并用于人類疾病的診斷和治療,單克隆抗體藥物已經(jīng)成為生物制藥中最為重要一類:2007年銷售規(guī)模最大的7種抗體藥物售額達(dá)到了265.4億美元,占整個(gè)生物制..藥市場份額接近40%。單克隆抗體特有的極強(qiáng)的靶向性和特異性,被稱為“生物導(dǎo)彈”已全面進(jìn)入醫(yī)學(xué)藍(lán)海,在癌癥等重大疾病領(lǐng)域有突破性進(jìn)展。由于單抗藥物巨大發(fā)展前景,而且其研發(fā)具有臨床試驗(yàn)失敗風(fēng)險(xiǎn)小、不易侵犯專利的特點(diǎn),單克隆抗體仍是目前研發(fā)熱點(diǎn),也將是未來生物制藥行業(yè)發(fā)展重要?jiǎng)恿λ凇?/p>
5.血液替代品的研發(fā)
由于血液容易被各種病原體所污染,如愛滋病病毒及乙肝病毒等,通過輸血而使患者感染愛滋病或乙型肝炎的案例時(shí)有發(fā)生,因此利用基因工程開發(fā)血液替代品引人注目。
6.人體基因組的研究
人體約有萬個(gè)基因,由億個(gè)核苷酸組成,人體是否具有個(gè)穩(wěn)定的良好的生理狀態(tài)都與基因調(diào)節(jié)有關(guān),對(duì)人體基因的研究,必將發(fā)現(xiàn)新的致病或抗病基因,基因的密碼是可以人工建成的,某些基因產(chǎn)物就可以開發(fā)為一種藥物。因此研究人體基因組可以從根本上治療疾病,倍受人類注目。美國領(lǐng)導(dǎo)世界幾個(gè)成員國家,耗資億美元完成人體基因組測序計(jì)劃[1]。但是到目前人類克隆的基因不到個(gè),只占人體基因組渺小部分。
四:生物技術(shù)制藥依賴相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展
生物制藥是計(jì)算機(jī)模擬和分子圖像技術(shù)等等多學(xué)科高度綜合互相滲透的高科技產(chǎn)業(yè)[1]。因此生物制藥產(chǎn)業(yè)不僅依賴于自身的發(fā)展,而且依賴于很多相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)走向,例如:微機(jī)電系統(tǒng)、圖象處理、信息技術(shù)及材料科學(xué)等各種新技術(shù)。計(jì)算機(jī)模擬和分子圖像技術(shù)相結(jié)合可以繼續(xù)提高設(shè)計(jì)具有特定功能特性的分子的能力,成為藥物研究和藥物設(shè)計(jì)的得力工具。另外,新技術(shù)的出現(xiàn)可以加快新藥物的開發(fā)過程。如把計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)和圖像技 術(shù)互相結(jié)合能極大的提高具有特定功能屬性分子的設(shè)計(jì)能力提高藥物開發(fā)和藥物設(shè)計(jì)的效率。利用模擬系統(tǒng)處理藥物與用藥后的系統(tǒng)相結(jié)合,可以更好的研究藥效,大大降低試驗(yàn)成本,..提高了藥物針對(duì)性、有效性和安全性。生物科學(xué)與信息科學(xué)相結(jié)合,將帶動(dòng)生物制藥產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。
五.研究生物技術(shù)制藥的意義
資源分可再生的與不可再生的兩種,比如石油,就是不可再生,而農(nóng)產(chǎn)品、生物制藥等則是可以再生的[1]。人類要發(fā)展,還是必須依靠可再生資源,而物種是可以再生的。因此研究生物技術(shù)制藥是對(duì)國家實(shí)施的發(fā)展的大力支持。
惡性腫瘤,癌癥,糖尿病,免疫疾病,各種傳染性疾病等等,一直是困擾著人類生活的重大問題之一,而生物技術(shù)制藥的研究可以研發(fā)新型藥物,預(yù)防和治療各種疾病,改善人類生活,提高人類生活水平,讓人類延年益壽。
技術(shù)能夠帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步。17-18世紀(jì)工業(yè)革命讓人類經(jīng)濟(jì)歷史性突破,20世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)再次讓人類經(jīng)濟(jì)騰飛,而生物技術(shù)制藥作為一門新興性技術(shù)也一定能夠帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,給人類創(chuàng)造更多的財(cái)富,再前兩次技術(shù)的基礎(chǔ)上再更上一層樓,更好的造福人類,推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步。
總之,研究生物技術(shù)制藥意義重大,不管對(duì)地球可持續(xù)發(fā)展,人類健康,還是對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展都是百益而無一害,利國利民,因此必須加大對(duì)生物技術(shù)制藥的投入,引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,勇敢大膽的創(chuàng)新研發(fā),讓生物技術(shù)制藥給我們營造一個(gè)嶄新的世紀(jì)。
六.總結(jié)
經(jīng)過半年的努力,我終于順利完成了畢業(yè)論文——生物技術(shù)制藥現(xiàn)狀與發(fā)展前景。論文主要介紹了我國生物技術(shù)制藥現(xiàn)狀和國外生物技術(shù)制藥現(xiàn)狀,簡單做了個(gè)對(duì)比。還舉例說明了生物技術(shù)制藥在醫(yī)藥行業(yè)中的具體應(yīng)用,以及今后幾年內(nèi)生物技術(shù)制藥的發(fā)展方向和趨勢,同時(shí)談?wù)勆锛夹g(shù)制藥發(fā)展所依賴的領(lǐng)域,最后說明此次生物技術(shù)制藥研究的意義。
..以前我們只注重學(xué)習(xí)書本的理論知識(shí),以及一些基本知識(shí),而很少有實(shí)踐的機(jī)會(huì),因此并不知道自己處于什么樣的水平階段,通過這次論文設(shè)計(jì),我感覺到自己所學(xué)知識(shí),理論與實(shí)踐相結(jié)合還很困難,以后應(yīng)該多多鍛煉提升自己的實(shí)踐能力,分析問題,處理問題的能力。
我是生物技術(shù)專業(yè)的,但是寫這篇論文時(shí)候感覺還挺吃力,顯得自己的專業(yè)知識(shí)基本功不扎實(shí),業(yè)余知識(shí)太貧乏,以后應(yīng)該多了解社會(huì),關(guān)注新型技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,不管對(duì)現(xiàn)在還是以后都百益而無一害,只有多了解才能把握住機(jī)遇。
論文中提到的生物技術(shù)制藥現(xiàn)狀希望能引起國家關(guān)注,給以改善,讓我國生物技術(shù)制藥快速平穩(wěn)發(fā)展,提到的生物技術(shù)制藥發(fā)展方向不夠全面,希望以后繼續(xù)深入研究,祝愿我國生物技術(shù)制藥可以有革命性突破,領(lǐng)先于世界。
七.參考文獻(xiàn).
第三篇:轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥現(xiàn)狀及發(fā)展前景1
目錄
摘要………………………………………………………………(3)引言………………………………………………………………(3)
1.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物……………………………………………………(4)
1.1轉(zhuǎn)基因動(dòng)物概念
1,2 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)
2.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥………………………………………………(4)
3.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥的優(yōu)勢和不足……………………………(5)
3.1 優(yōu)勢
3.2 技術(shù)不足轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥的發(fā)展現(xiàn)狀和前景…………………………(6)
5.結(jié)論……………………………………………………………(7)
6.參考文獻(xiàn)……………………………………………………(7)
轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥現(xiàn)狀及發(fā)展前景
張亮
(暨南大學(xué)公共管理學(xué)院、行政管理、2012050691)
摘要 : 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)始于上個(gè)世紀(jì)80 年代, 20 多年來,轉(zhuǎn)基因技術(shù)不斷發(fā)展, 利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥用蛋白質(zhì)即轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥的研究也取得了突破性進(jìn)展, 轉(zhuǎn)基因制藥成為了各國科學(xué)家、生物制藥公司爭相研究的重點(diǎn)領(lǐng)域。目前, 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥正走向產(chǎn)業(yè)化的道路, 具有十分廣闊的前景。但是由于我國生物制藥技術(shù)起步較晚,與歐美發(fā)達(dá)國家有不小的差距,因此加快轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥的研究對(duì)我國生物技術(shù)、醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展具有極其重要的作用。關(guān)鍵詞 : 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥現(xiàn)狀發(fā)展前景 Abstract:Transgenic animal technology began in the 1980s, more than 20 years, transgenic technology continues to develop, the use of transgenic animals to produce pharmaceutical proteins gene animal pharmaceuticals that turn also made a breakthrough, transgenic pharmaceuticals became national scientists, bio-pharmaceutical company competing for researching focus areas.Currently, transgenic animal pharmaceutical industry is moving towards the road, with a very broad prospect.However, Due to the late start of biopharmaceutical manufacturing technologies, European and American countries have not a small gap, so the study of gene transfer for animal pharmaceuticals accelerate the development of bio-technology, medical
technology has an extremely important role.keyword: transgenic animal ; Transgenic animal pharmaceutical ;present situation ; Prospects for development
轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)和轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥是近年來世界范圍內(nèi)的研究熱點(diǎn), 各國學(xué)者競相加入研究行列, 許多國家的政府和一些大的生物技術(shù)公司都給予其極大的關(guān)注, 相繼投入巨資進(jìn)行研究。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥是基因制藥的一個(gè)重要領(lǐng)域,是生物基因技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)技術(shù)發(fā)展重要成就?;蚬こ趟幬锏陌l(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)方面。一是微生物基因工程:即把目的基因?qū)舜竽c桿菌等工程菌中,通過微生物 來表達(dá)目的基因蛋白,目前已上市的基因工程藥物,均采用此法。二是細(xì)胞基因工程,用哺乳動(dòng)物細(xì)胞株表達(dá)目的產(chǎn)物,如 生產(chǎn)凝血因子Ⅸ。三是轉(zhuǎn)基因動(dòng)物:將人們所需的目的基因直接導(dǎo)人鼠、兔、羊、豬體內(nèi),使目的 基因在哺乳動(dòng)物體內(nèi)表達(dá),從而獲得目的產(chǎn)品,是當(dāng)前極具發(fā)展前景的藥物生產(chǎn)方式。本文將對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥的現(xiàn)狀及發(fā)展前景進(jìn)行回顧和展望。
1.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物
1.1 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物概念
轉(zhuǎn)基因一詞是20世紀(jì)80年代由美國的一位科學(xué)家提出的,它是指遺傳物質(zhì)在生殖細(xì)胞間跨物種的轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物就是所有組織細(xì)胞攜帶有外源基因的動(dòng)物,而這一遺傳物質(zhì)可以由親代向子代傳遞,通過遺傳物質(zhì)的轉(zhuǎn)移,使生物體能夠在一定程度上按人們的意愿表現(xiàn)某些性狀。
所謂轉(zhuǎn)基因動(dòng)物(transgenic animal),就是在經(jīng)典遺傳學(xué)、分子遺傳學(xué)、結(jié)構(gòu)遺傳學(xué)和DNA重組技術(shù)的基礎(chǔ)上用實(shí)驗(yàn)的方法將人們所需要的外源目的基因,整合的外源導(dǎo)入動(dòng)物的生殖細(xì)胞受精卵里,并整合該細(xì)胞后發(fā)育成為個(gè)體整合的外源基因,整合外源基因又能影響其后代遺傳的動(dòng)物。若外源基因與動(dòng)物本身的基因整合在一起,外源基因就能隨細(xì)胞的分裂而增殖,在體內(nèi)得到的表達(dá),并能穩(wěn)定地遺傳給后代。其實(shí)質(zhì)就是按人們的需要有計(jì)劃、有目的地定向改造動(dòng)物的遺傳組成,賦予轉(zhuǎn)基因動(dòng)物新的特征,使之更好地為人類服務(wù)?!?】
1.2 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)
若使動(dòng)物組織能夠特異性地表達(dá)外源蛋白質(zhì),必須人為地將編碼這種蛋白質(zhì)的基因轉(zhuǎn)移到動(dòng)物的胚胎中,使目的基因能夠整合到動(dòng)物染色體上,進(jìn)而得到表達(dá)。制作轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的方法主要有:原核期胚胎的顯微注射法、逆轉(zhuǎn)錄病毒感染法、精子載體法、原生殖細(xì)胞法、胚胎干細(xì)胞法、體細(xì)胞移植技術(shù)、腺病毒載體法和精子頭與轉(zhuǎn)移基因共注射法。目前一般使用逆轉(zhuǎn)錄病毒載體法(應(yīng)用較為成功的方法)、顯微注射法、精子載體法及等來制作轉(zhuǎn)基因動(dòng)物?!?】
2.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥
轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的一個(gè)十分重要的用途就是可以用來生產(chǎn)重要的蛋白質(zhì)藥物, 即轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥(Try ansg enic animalpharming)。70 年代后期, 隨著DNA 重組技術(shù)的問世,誕生了基因工程藥物, 高產(chǎn)值、高效率的基因工程藥物的出現(xiàn)給藥物的生產(chǎn)帶來了一場革命,推動(dòng)了整個(gè)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?;蛩幬锏陌l(fā)展經(jīng)歷了細(xì)菌基因工程、細(xì)胞基因工程、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥三個(gè)階段,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥就是利用動(dòng)物來生產(chǎn)藥用蛋白。利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥用蛋白主要通過3種渠道。一是通過血液,Dnx 公司將人的血紅蛋白基因轉(zhuǎn)移給豬種,這樣可以通過轉(zhuǎn)基因豬來生產(chǎn)人血紅蛋白。二是通過尿腺,利用膀胱中尿腺合成和分泌蛋白的功能作為反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)是,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物終其一生都將產(chǎn)尿,并且尿中幾乎不含脂肪和其他蛋白,容易純化。三是通過乳腺,泌乳是動(dòng)物的一種生理活動(dòng),對(duì)動(dòng)物健康沒有影響,加之乳腺攝取、合成、分泌蛋白質(zhì)的能力很強(qiáng),并且能對(duì)重組蛋白質(zhì)進(jìn)行多種翻譯后加工,包括羥基化、糖基化、氨基化等,同時(shí)能將重組蛋白質(zhì)折疊成有功能的構(gòu)象,?!?,4】
那怎樣來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥的過程呢?
生物機(jī)體對(duì)能量的利用和轉(zhuǎn)化效率是當(dāng)今世界上任何機(jī)械裝置所望塵莫及的。因此,通過轉(zhuǎn)基因動(dòng)物來生產(chǎn)藥物是迄今為止人們所能想象得出的最有效、最先進(jìn)的系統(tǒng)。
動(dòng)物的乳房是一種天然的高效合成蛋白質(zhì)的生物反應(yīng)器,有強(qiáng)大的生產(chǎn)蛋白質(zhì)的能力。20世紀(jì)80年代中期,英國科學(xué)家克拉克首先在鼠的乳腺組織中 高效表達(dá)了人抗胰蛋白酶因子基因,開創(chuàng)了研制動(dòng)物乳房生物反應(yīng)器的先河。1991年,他們又在綿羊乳腺中表達(dá)了人抗胰蛋白酶因子基因。在這只名叫“翠 喜”的母羊初乳中,該藥品的含量高達(dá)35g/L。
在動(dòng)物體內(nèi),細(xì)胞的分化需要發(fā)育基因來調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)是由多種蛋白質(zhì)因子對(duì)增強(qiáng)區(qū)(enhancer)和 啟動(dòng)區(qū)(promotor)中成叢的順式元件進(jìn)行作用實(shí)現(xiàn)的。最有效的順式調(diào)節(jié)元件叢之一就是“基因座控制 區(qū)”(LCR)。用乳汁蛋白質(zhì)基因的調(diào)節(jié)元件,不僅有可能使轉(zhuǎn)基因的表達(dá)只限于乳腺組織,而且可能使轉(zhuǎn)基 因表達(dá)產(chǎn)物得到高水平表達(dá)和大量生產(chǎn)。各種酪蛋白,以及乳清蛋白和乳球蛋白等基因的調(diào)節(jié)元件已相 繼被克隆和投入使用。時(shí)至今日,已經(jīng)有多種具有生物活性的昂貴的醫(yī)用蛋白質(zhì)在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳腺組織 中合成并分泌,如用綿羊乳球蛋白基因啟動(dòng)區(qū)產(chǎn)主了人凝血因子Ⅸ和α-抗胰蛋白酶(α-AT)基因的轉(zhuǎn) 基因綿羊;用乳清酸性蛋白(WAP)基因啟動(dòng)區(qū),轉(zhuǎn)基因山羊表達(dá)人的組織型溶纖酶原激活因子(tPA)。據(jù) 美紅十字會(huì)和美國遺傳學(xué)會(huì)預(yù)測,到2005年,全美動(dòng)物乳房反應(yīng)器生產(chǎn)的藥物,年銷售額可達(dá)350億美元。到2010年,所有基因工程藥物中利用動(dòng)物乳房生物反應(yīng)器生產(chǎn)的份額將高達(dá)95%。
發(fā)展乳房生物反應(yīng)器首先要選擇好目的基因。目前國際上都選擇醫(yī)用蛋白基因在動(dòng)物乳腺中表達(dá),這些基因產(chǎn)品市 場價(jià)值較高,作為首選對(duì)象是可以理解的。也有選擇治療性抗體基因作為目的基因的,這些產(chǎn)品一般需求量大?!?】
3.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥的優(yōu)勢和不足
3.1 優(yōu)勢
(一)品種多,產(chǎn)量高,質(zhì)量好動(dòng)物的乳房有強(qiáng)大的生產(chǎn)蛋白質(zhì)的能力。1只優(yōu)良品種的乳牛,在305d的泌乳期中可產(chǎn) 奶>10t。鮮奶的蛋白質(zhì)含量占3.2%~3.6%,每天蛋白質(zhì)產(chǎn)量lkg。1只綿羊la可產(chǎn)奶300~500kg,奶中蛋白質(zhì)含量約 占7%,折合每只母羊產(chǎn)純蛋白20~30ks。即使1只小小的家兔,1a可以產(chǎn)奶20kg,奶中蛋白質(zhì)含量高達(dá)10%,la可產(chǎn)奶蛋白2kg。到20世紀(jì)90年代中期,國際上已成產(chǎn)了數(shù)10家轉(zhuǎn)基因動(dòng)物公司,轉(zhuǎn)基因羊、綿羊和豬的成功實(shí)例有10多種,生產(chǎn)出 貴重的藥用蛋白,如α1-抗胰蛋白酶、人紅細(xì)胞生成素、乳鐵蛋白、人血清白蛋白、人血紅蛋白、人凝血因子Ⅸ、Ⅷ、抗凝血 酶Ⅲ、膠原、血纖蛋白原、LAI-PA、蛋白質(zhì)C、tPA等。用動(dòng)物乳房生物反應(yīng)器生產(chǎn)的蛋白質(zhì)藥品,生活活性好,非常接近天然產(chǎn)品。
(二)生產(chǎn)成本低 應(yīng)用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器技術(shù)來制造基因藥物也是一種可以獲得巨額
經(jīng)濟(jì)利潤的新產(chǎn)業(yè)。以 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)目的新產(chǎn)品,可極大地降低成本和投資風(fēng)險(xiǎn)。國外經(jīng)濟(jì)學(xué)家曾算過一筆帳,若用其他生產(chǎn)工藝(如哺乳動(dòng)物 細(xì)胞培養(yǎng)方法)來生產(chǎn)1g藥物蛋自,成本需800~5000美元,而利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物只需0.02~0.50美元。
(三)設(shè)備簡單,不耗能,元環(huán)境污染動(dòng)物乳房生物反應(yīng)器 生產(chǎn)藥品,基本上是一個(gè)畜牧業(yè)過
程。雖然飼養(yǎng)乳腺分泌藥品的牛羊需要養(yǎng)在特別潔凈的環(huán)境中,但仍是給牛羊草料,牛 羊產(chǎn)奶,奶中可提取藥品,原料生產(chǎn)成本幾乎可以忽略不計(jì)。動(dòng)物生產(chǎn)奶蛋白并不需要什么珍貴原料,也不需要復(fù)雜的設(shè) 備,不會(huì)消耗大量的能源,動(dòng)物吃的是飼料,生產(chǎn)出的是高營養(yǎng)價(jià)值的動(dòng)物蛋白。
(四)生產(chǎn)周期短 目前一種新藥從研制開發(fā),通過新藥評(píng)審,直到上市需15~20a。如果利用轉(zhuǎn)
基因動(dòng)物乳腺生物反應(yīng) 器,新藥生產(chǎn)周期約5a,如以動(dòng)物生命的周期計(jì)算,轉(zhuǎn)基因羊從顯微注射到泌乳的周期是18個(gè)月,而轉(zhuǎn)基因牛只要25~29個(gè)月。
3.2 技術(shù)不足
目前利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物仍然處于較為初級(jí)的階段,一些關(guān)鍵技術(shù)還有待突破,但是目前轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥已經(jīng)顯示出了極大地應(yīng)用價(jià)值和廣闊的發(fā)展前景。當(dāng)然,目前轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥還有一些技術(shù)上的不成熟。
首先,轉(zhuǎn)基因技術(shù)支撐體系不夠完善,主要表現(xiàn)為目前轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的外源基因成功率和成活率極低,這是限制轉(zhuǎn)基因動(dòng)物發(fā)展的主要因素。目前,小鼠成活率僅為2.6%,大鼠4.4%,兔1.5%,羊0.9%,豬0.7%,牛0.7%。
其次,體細(xì)胞克隆等技術(shù)環(huán)節(jié)還有待于成熟,并且有些技術(shù)會(huì)對(duì)動(dòng)物健康產(chǎn)生危害,這就需要研究者在轉(zhuǎn)基因技術(shù)的基礎(chǔ)理論研究方面進(jìn)行更為深入的探索。
第三,外源基因在目的基因中的整合率低,效果不穩(wěn)定。
第四,轉(zhuǎn)基因在宿主基因組中的行為難以控制,在宿主基因組中的插入可能造成內(nèi)源基因的破壞,還可能激活原本已關(guān)閉的基因,使其進(jìn)行表達(dá),導(dǎo)致動(dòng)物出現(xiàn)異常。
第五.對(duì)轉(zhuǎn)基因過程中的精細(xì)理論及其過程不甚清楚。例如整合的拷貝數(shù)、整合的機(jī)理、宿主染色體之間的相互作用,以及相同的基因表達(dá)調(diào)控元件在不同種系的差異與其宿主的遺傳背景、外源基因的結(jié)構(gòu)及其各種調(diào)控因子結(jié)合位點(diǎn)之間的關(guān)系等,都不是很清楚。
第六.盡管轉(zhuǎn)基因動(dòng)物給人類帶來巨大的益處,但也存在一些安全性問題。如外源基因的插入可能造成基因污染,對(duì)生態(tài)平衡以及物種的多樣性產(chǎn)生不良影響;轉(zhuǎn)基因移植可能加大人畜共患病的傳播機(jī)會(huì),給人類帶來災(zāi)難性的危害等等。
4.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展前景
盡管利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥是一項(xiàng)新興技術(shù),但是發(fā)展速度極快,并且取得了相當(dāng)大的成就。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)和轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥將為人類解決許多生命科學(xué)領(lǐng)域的重大問題, 是蛋白質(zhì)藥物生產(chǎn)領(lǐng)域的一場革命, 這就決定了在今后這方面的研究將不斷的深入,競爭也將更加激烈。國外的經(jīng)濟(jì)學(xué)家估計(jì), 大約在10 年后,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)的藥品就會(huì)鼎足于世界市場, 銷售額將超過250 億美元(不包括營養(yǎng)蛋白質(zhì)和其他產(chǎn)品), 成為最具有高額利潤的新型工業(yè)。目前, 我國“8 63”計(jì)劃已將山羊乳腺生物反應(yīng)器研究列為重大項(xiàng)目, 用于生產(chǎn)重要的重組白質(zhì)藥物的轉(zhuǎn)基因牛、奶山羊和轉(zhuǎn)基因兔等已相繼誕生, 這標(biāo)志著我國在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥方面的研究已達(dá)到相當(dāng)?shù)乃? 為以后的研究工作打下了良好的基礎(chǔ)。的α1—AAT用于治療肺氣腫,美國genzyme公司AT-Ⅲ(抗凝血因子Ⅲ)在1999年完成臨床研究,在2000年提出新藥申請(qǐng)。在80年代初中國科學(xué)院施履吉院士就提出構(gòu)建乳腺生
物反應(yīng)器的構(gòu)想,并獲得了表達(dá)乙肝病毒表面抗原的轉(zhuǎn)基因兔。在90 年代一些單位繼續(xù)在此領(lǐng)域做了積極的努力。目前,歐美等國在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物方面開發(fā)了至少120種以上的藥物。如包括$+ 種藥用單抗,一些抗245 的藥物。從蛋白本身來講既有復(fù)雜的多亞基蛋白,也有較小的多肽如降鈣素。美國對(duì)奶牛除開展生產(chǎn)血清白蛋白、人纖維蛋白原研究之外,還開展了對(duì)預(yù)防瘧疾病菌的研究。英國正在研制生產(chǎn)治療束性纖維變性和肺氣腫的蛋白質(zhì),這種藥物可以預(yù)防因粘液積聚所致的肺部損傷。荷蘭正在開展對(duì)治療血友病的研究,目前對(duì)該病主要靠從人血中提取凝血蛋白來治療,如果改用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥,不僅降低了成本,而且提供的量也可更多。據(jù)專家介紹,目前研制的上述藥物,預(yù)計(jì)在今后的10年內(nèi)能夠上市,而最快的第一批藥物年內(nèi)就能投入市場??傊D(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥的可行性已毋庸置疑,而且技術(shù)已經(jīng)成熟。目前,國際上有13 家公司開發(fā)乳腺生物反應(yīng)器,最領(lǐng)先的已經(jīng)做臨床Ⅲ期。也就是從2000年的AT-Ⅲ和α1—Ⅲ提出新藥申請(qǐng)開始,很快會(huì)有多種由轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)的商品上市。美國權(quán)威機(jī)構(gòu)紅十字會(huì)預(yù)測:到2010年轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)的商品將達(dá)到350億美元的銷售額,生產(chǎn)的藥物將占整個(gè)基因工程藥物的90%以上?!?】
總之,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥是21世紀(jì)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的一種新的藥物生產(chǎn)模式。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥的可行性已毋庸置疑,該項(xiàng)技術(shù)的迅速發(fā)展為制藥業(yè)帶來了全新而巨大的變革,也為制藥業(yè)發(fā)展提供了良機(jī),處在世紀(jì)之交,政府和制藥企業(yè),特別是大型企業(yè),應(yīng)當(dāng)抓住有利時(shí)機(jī),加強(qiáng)研究及增加投資強(qiáng)度,加快我國轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥(乳腺生物反應(yīng)器)的研究速度,盡快使其實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,使我國的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥在21世紀(jì)的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)革命中占有一席之地。但該項(xiàng)技術(shù)的迅速發(fā)展為制藥業(yè)帶來了全新而巨大的變革,也為制藥業(yè)發(fā)展提供了良機(jī)。而相關(guān)法規(guī)的出臺(tái),也必將加速和正確引導(dǎo)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物藥物的研究和開發(fā)。
結(jié)論:鑒于轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥的廣闊發(fā)展前景和我國生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的相對(duì)落后,我國應(yīng)該大力加強(qiáng)基因工程制藥的研制和生產(chǎn),制定轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥的長期發(fā)展戰(zhàn)略,規(guī)范醫(yī)藥市場的秩序,保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán),鼓勵(lì)科研人員在基因制藥領(lǐng)域的創(chuàng)新,促進(jìn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制藥的發(fā)展。
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第四篇:生物技術(shù)發(fā)展前景
生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的出現(xiàn)和發(fā)展以及被人們的應(yīng)用,是醫(yī)療技術(shù)不斷進(jìn)步的結(jié)果,通過培養(yǎng)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生,讓這一門技術(shù)得到更多的傳播,惠及更多的人?,F(xiàn)在我們就具體的了一下生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)。
生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)是一門理工醫(yī)相結(jié)合的交叉學(xué)科,它是應(yīng)用工程技術(shù)的理論和方法,研究解決醫(yī)學(xué)防病治病,保障人民健康的一門新興的邊緣科學(xué)。
生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)研究的學(xué)科方向主要有:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和各類大型醫(yī)療設(shè)備;計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括:數(shù)字化醫(yī)學(xué)中心,醫(yī)學(xué)圖象處理及多媒體在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用,生物信息的控制及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)檢測與處理。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各類大型醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)院中的應(yīng)用越來越廣泛,大型醫(yī)療設(shè)備的操作、維修及管理人員是各大醫(yī)院及公司急需的人才。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的業(yè)務(wù)培養(yǎng)目標(biāo):
生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)培養(yǎng)具備生命科學(xué)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息科學(xué)有關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)以及醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的科學(xué)研究能力,能在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)儀器以及其它電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息產(chǎn)業(yè)等部門從事研究、開發(fā)、教學(xué)及管理的高級(jí)工程技術(shù)人才。
生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的業(yè)務(wù)培養(yǎng)要求:
本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)生命科學(xué)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息科學(xué)的基本理論和基本知識(shí),受到電子技術(shù)、信號(hào)檢測與處理、計(jì)算機(jī)技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用的基本訓(xùn)練,具有生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域中的研究和開發(fā)的基本能力。畢業(yè)生應(yīng)獲得以下幾方面的知識(shí)和能力:
1.掌握電子技術(shù)的基本原理及設(shè)計(jì)方法;
2.掌握信號(hào)檢測和信號(hào)處理及分析的基本理論;
3.具有生物醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí);
4.具有微處理器和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力;
5.具有生物醫(yī)學(xué)工程研究與開發(fā)的初步能力;
6.了解生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展動(dòng)態(tài);
生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的主干課程:
主干學(xué)科:生物醫(yī)學(xué)工程;主要課程:模擬與數(shù)字電子技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)傳感器與測量,微型計(jì)算機(jī)原理及其在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用、數(shù)字信號(hào)處理、醫(yī)學(xué)信號(hào)處理、醫(yī)學(xué)圖像處理、醫(yī)學(xué)成像理論、波動(dòng)理論、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程、現(xiàn)代生物學(xué)、定量生理學(xué)等。
第五篇:生物技術(shù)在制藥領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展
生物技術(shù)在制藥領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展
摘要:生物技術(shù)制藥是以基因工程為基礎(chǔ)的現(xiàn)代生物工程,即利用基因工程技術(shù)、細(xì)胞工程技術(shù)、微生物工程技術(shù)、酶工程技術(shù)、蛋白質(zhì)工程技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)等來研究和開發(fā)生產(chǎn)出傳統(tǒng)制藥技術(shù)難以獲得的生物藥品。生物制藥業(yè)是目前生物技術(shù)發(fā)展最活躍,進(jìn)展最快的產(chǎn)業(yè)之一,21世紀(jì)是生物制藥行業(yè)飛速發(fā)展的時(shí)代。
關(guān)鍵字:生物技術(shù)制藥;研究進(jìn)展;現(xiàn)代生物技術(shù);新技術(shù) 1 生物技術(shù)制藥現(xiàn)狀
現(xiàn)代生物技術(shù)是以基因?yàn)樵搭^,基因工程和基因組工程為主導(dǎo)技術(shù),與其他高技術(shù)相互交叉、滲透的高新技術(shù)。生物技術(shù)制藥可以分為二類:一類是生化藥物,主要是運(yùn)用生物化學(xué)方法從生物體中分離.純化得到的一些生物活性物質(zhì),如維生素、酶、核酸、激素等;另一類是生物醫(yī)藥,主要是以微生物、生物組織、人或動(dòng)物的血液等原料采用物理方法和生物化學(xué)工藝制得的生物活性制劑、血液制品、抗血清、抗毒素等。1.1 非基因工程生化物
此類藥物有腦蛋白水解物注射液、玻璃酸鈉、分子肝素鈣、分子肝素鈉、促肝細(xì)胞生長素、蚓激酶、甘糖酯等共97種。1.2 先導(dǎo)化合物
以天然產(chǎn)物為先導(dǎo)化合物,通過組合化學(xué)技術(shù)合成大量結(jié)構(gòu)相關(guān)的物質(zhì),建立有序變化的化合物庫,供藥物篩選和藥效關(guān)系研究用。1.3 生化制藥中先進(jìn)分離分析技術(shù)的運(yùn)用
多種層析(如親和層析、高效液相層析)、超速離心等技術(shù)的運(yùn)用,可成功地制得高純度的生化藥物。如尿激酶、胰島素、重組人胰島素、激肽釋放酶、輔酶A、肝素鈉等都是通過這種技術(shù)使藥效得到較大的提高。1.4 應(yīng)用生物技術(shù)、化學(xué)合成、結(jié)構(gòu)后修飾研究開發(fā)新藥
應(yīng)用上述技術(shù)系統(tǒng)綜合研制開發(fā)的新藥,主要有以下各類藥物:1)多糖類,如玻璃酸鈉、香菇多糖、低分子肝素等;2)酶及酶抑制劑類,如門冬酚胺酶、葡激酶、人胰蛋白酶抑制劑、膠原酶、降纖酶等;3)多肽類,如人降鈣素、鮭魚降鈣素等;4)細(xì)胞因子類,如白介素-
6、腫瘤壞死因子、神經(jīng)生長因子、血小板生成素等;5)結(jié)構(gòu)后修飾類,如修飾門冬酚胺酶、修飾超氧化物歧化酶等。1.5 應(yīng)用生物技術(shù)改造傳統(tǒng)制藥工藝
微生物發(fā)酵是制藥工業(yè)生產(chǎn)微生物藥品的重要手段。微生物轉(zhuǎn)化是利用微生物產(chǎn)生的特異酶完成特定的生化反應(yīng),使有機(jī)物轉(zhuǎn)變成工業(yè)產(chǎn)品。由于生物藥品具有療效好、副作用小、且可大規(guī)模生產(chǎn)、利潤極高、無環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn),受到各國政府重視,行業(yè)前景十分廣闊。
1.6目前生物制藥主要集中方向:
1.6.1腫瘤 在全世界腫瘤死亡率居首位,腫瘤是多機(jī)制的復(fù)雜疾病,目前仍用早期診斷、放療、化療等綜合手段治療。如應(yīng)用基因工程抗體抑制腫瘤,應(yīng)用導(dǎo)向IL-2受體的融合毒素治療CTCL腫瘤,應(yīng)用基因治療法治療腫瘤(如應(yīng)用γ-干擾素基因治療骨髓瘤)。
1.6.2神經(jīng)退化性疾病
老年癡呆癥、帕金森氏病、腦中風(fēng)及脊椎外傷的生物技術(shù)藥物治療,胰島素生長因子rhIGF-1已進(jìn)入Ⅲ期臨床。神經(jīng)生長因子(NGF)和BDNF(腦源神經(jīng)營養(yǎng)因子)用于治療末稍神經(jīng)炎,肌萎縮硬化癥,均已進(jìn)入Ⅲ期臨床。
1.6.3 自身免疫性疾病
許多炎癥由自身免疫缺陷引起,如哮喘、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、多發(fā)性硬化癥、紅斑狼瘡等。一些制藥公司正在積極攻克這類疾病。如 Genentech公司研究一種人源化單克隆抗體免疫球蛋白E用于治療哮喘,已進(jìn)入Ⅱ期臨床。
1.6.4 冠心病
美國有100萬人死于冠心病,今后10年,防治冠心病的藥物將是制藥工業(yè)的重要增長點(diǎn)。Centocor′s Reopro公司應(yīng)用單克隆抗體治療冠心病的心絞痛和恢復(fù)心臟功能取得成功,這標(biāo)志著一種新型冠心病治療藥物的延生。
2生物制藥研究新進(jìn)展
2.1 計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展
計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)利用了計(jì)算機(jī)快速、全方位的邏輯推理功能、圖形顯示控制功能,并將量子化學(xué)、分子力學(xué)、藥物化學(xué)、生物化學(xué)和信息科學(xué)結(jié)合起來,研究受體生物分子與藥物結(jié)合部位的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、藥物與受體復(fù)合物的構(gòu)型和立體化學(xué)特征、藥物與受體結(jié)合的模式和選擇性、特異性、、藥物分子的活性基團(tuán)和藥效構(gòu)象關(guān)系等,從藥物機(jī)理出發(fā),改進(jìn)現(xiàn)有生物活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu),快速發(fā)現(xiàn)并優(yōu)化先導(dǎo)化合物,使其盡早進(jìn)入臨床前研究,減少傳統(tǒng)的新藥研究的盲目性,縮短。
2.2 組合化學(xué)與高通量篩選技術(shù)發(fā)展
組合化學(xué)是近20年發(fā)展起來的一種合成大量化合物的新方法,它是建立在高效平行的合成之上,在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)使用相同條件同時(shí)制備出多種化合物,建立各類化合物庫的策略。組合化學(xué)通常采用操作、分離簡便的固相化學(xué)合成。液相化學(xué)合成技術(shù)也在快速發(fā)展和完善中。2.3 藥物手性合成技術(shù)發(fā)展
手性是自然界的本質(zhì)屬性。在生物體手性環(huán)境,如酶、受體、離子通道、蛋白質(zhì)、載體中,分子之間手性匹配是分子識(shí)別的基礎(chǔ),受體與配體的專一作用,酶與底物的高度、區(qū)域、位點(diǎn)和立體催化專一性,抗原與抗體的免疫識(shí)別都與手性有關(guān),同時(shí)藥物的生物應(yīng)答常受到手性影響,包括藥物在體內(nèi)的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、分配、位點(diǎn)活性的作用以及代謝和消除。2.4 藥物生物技術(shù)發(fā)展
生物技術(shù)藥物是指利用DNA重組技術(shù)或單克隆抗體技術(shù)或其它生物技術(shù)研制的蛋白質(zhì)、抗體或核酸類藥物,它是目前生物技術(shù)研究最為活躍的領(lǐng)域,給生命科學(xué)的研究和生物制藥工業(yè)帶來了革命性變化。未來生物技術(shù)的展望
研究和發(fā)展方向:我國生物制藥產(chǎn)業(yè)的研發(fā)方向要結(jié)合傳統(tǒng)醫(yī)藥的優(yōu)勢,發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)針對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、腫瘤、心血管系統(tǒng)、艾滋病及免疫缺陷等重大疾病的多肽、蛋白質(zhì)和核酸。乙肝基因疫苗與單克隆抗體的研究開發(fā)、血液替代品的研究與開發(fā)、生物技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用,如基因治療、生物人基因芯片、干細(xì)胞等。目前,我國已經(jīng)制定了明確的生物制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策,政府從上到下對(duì)生物技術(shù)研究開發(fā)的支持和政策扶持;國內(nèi)各大企業(yè)(包括民營企業(yè))對(duì)生物技術(shù)的關(guān)注和資金投入;我國金融界積極參與生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,尤其是許多有實(shí)力的公司都參與了生物技術(shù)的開發(fā);而我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域目前已經(jīng)匯集了一批自己培養(yǎng)和從國外歸來的具有高學(xué)歷、高素質(zhì)的科學(xué)家和企業(yè)家,這四方面的因素對(duì)于我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展起到了很重要的作用。由于生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)投資回報(bào)周期為5 年至8 年,而我國進(jìn)人生物工程領(lǐng)域的時(shí)間尚短,回報(bào)的周期尚未到來。預(yù)計(jì)到二十一世紀(jì)的前幾年將是我國生物制藥產(chǎn)業(yè)的收獲季節(jié)。參考文獻(xiàn): [1] 沈鐵軍.提高中草藥市場競爭幾點(diǎn)思考[J].時(shí)珍國醫(yī)國藥, 1999, 10(11):9-10.[2] 劉詒.治療抑郁及相關(guān)病癥的植物提取物制劑[J].國外醫(yī)藥:植物藥分冊(cè), 2007, 22(5):223-225.[3] 姜倩倩, 劉京貞, 蘇瑞強(qiáng).單克隆抗體藥物進(jìn)展[J].藥物生物技術(shù), 2005, 12(4):270-274.[4] 胡顯文, 陳惠鵬, 湯仲明, 等.生物制藥的現(xiàn)狀和未來[J].中國生物工程雜志, 2005, 25(1):86-89.[5] 徐明波, 何瑋, 馬清鈞.生物技術(shù)藥品產(chǎn)業(yè)化的現(xiàn)狀及前景[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2003:35-43.[6[ 王立新.徐薇.關(guān)東慶C3d-P28增強(qiáng)乙肝病毒基因免疫誘導(dǎo)的特異性細(xì)胞免疫應(yīng)答[期刊論文]-細(xì)胞與分子免疫學(xué)雜志 2003(03)[7] 米力.陳志南動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)生產(chǎn)蛋白的工藝選擇[期刊論文]-中國生物工程雜志 2003(07)[8] 張學(xué)文.章懷云干擾素γ誘導(dǎo)細(xì)胞抗病毒的分子機(jī)制[期刊論文]-湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2001