1、现代生物技术的发展和生物医药,华 子 春南京大学医药生物技术国家重点实验室,生物技术医药,疾病与基因： 预测、诊断、预防、治疗、用药 疾病的诊断： 基因诊断(产前诊断)、生物芯片 疾病的预防： 疫苗、DNA疫苗 疾病的治疗： 基因工程药物 核酸药物 基因治疗 器官移植 生物医学材料 干细胞治疗,基因工程和蛋白质工程药物,基因工程：将不同生物的基因在体外经人工剪切组合，然后转入到微生物或细胞内，并使转入的基因在细胞内表达，产生所需要的蛋白质蛋白质工程：用基因工程方法生产自然界没有的、经过人工理性设计和改造的、性能更加优良的蛋白质。,基因工程技术和重组基因工程药物的诞生,1972年 基因工程技术诞
2、生 基因工程表达体系： 细菌（大肠杆菌）、酵母、昆虫细胞、哺乳动物细胞、 昆虫、转基因动物（乳腺反应器）、转基因植物1982年 医药生物技术崛起 重组人胰岛素上市 t-PA、EPO, etc.,基因工程药物的现状,至2003年，美国已产业化的基因工程药物77种， 销售额300多亿美元，占药品总销售额的10%； 预计2007-2008年整体盈利，2020年由成长期 进入成熟期； 我国生物技术药物的研究和开发起步较晚， 目前已有16种基因工程药物和两种疫苗上市， 正在进行临床试验的品种近100种，美国的1/6。,中国医药企业现状,中国医药企业4000家以上，其中约2/3为化学制药厂，1/3为中药厂
3、；称为生物技术公司的企业有200多家，真正涉及基因工程技术的不足100家，其中已申报基因工程药物在有关部门登记立项的60余家，目前已具生产能力的基因工程制药企业(试生产或正式生产)约30家 问题：自主创新不足,基因工程药物的生产,现有的基因工程表达体系： 细菌(大肠杆菌)； 酵母； 昆虫细胞 昆虫生物反应器(家蚕)； 哺乳动物细胞； 转基因动物(乳腺生物反应器)； 转基因植物,大肠杆菌表达体系,优点：基因组清楚生长周期短价格低廉: rhinsulin:$400/g, rbGH:$11.6/g通用性好,易于放大生产缺点：表达产物易形成不溶性的包涵体,无生物活性不能进行糖基化修饰等,酵母表达系统,
4、优点： 使用安全；使用历史较长；基因组清楚； 表达水平高； 能分泌表达蛋白质； 蛋白质一般确折叠；能翻译后修饰; 生长快；培养基便宜 。缺点： 糖基化修饰与哺乳动物不同，可能影响蛋白质的生物活性、 安全性等； 可能含有免疫物质或抗原。 乙肝疫苗、胰岛素、链激酶、人血清蛋白等,昆虫细胞与昆虫表达系统,优点：能翻译后修饰；蛋白质能正确折叠；表达水平较好；棒状病毒对人无损害； 缺点：使用历史较短；生长慢；培养基昂贵；含有免疫宿主蛋白；糖基化形式不同；哺乳类病毒可以感染此类细胞。 昆虫虫体表达系统：表达水平高（2-10倍于细胞培养）分离纯化难度大；昆虫（家蚕）饲养要求高，GMO的问题等。,哺乳动物细胞
5、表达体系,优点： 蛋白质能够正确折叠和翻译后修饰； 有长期的、良好的正规使用纪录； 对大的、复杂的蛋白质的生产是唯一的选择； 缺点： 培养基昂贵； 生长缓慢； 含有免疫物质或抗原； 需要深入的鉴别； 精制手续复杂； 产品昂贵。,转基因动物生物反应器,优点：可表达复杂、巨大的蛋白质；表达水平高；蛋白质折叠正确，有翻译后修饰；易于放大；费用低廉： 缺点：正规使用的经验很少；是否易于被病毒感染尚为未知数；表达水平不稳定；周转期限长；精制方法尚需研究；生产周期不能确定；有关农场的eGMP生长尚存在问题；,转基因动物,能够制作含有人类免疫系统的转基因动物，用于生产移植用器官,转基因植物生物反应器,优点： 开发周期较转基因动物短； 种子易于保存； 易于放大； 表达量高； 无植物病毒影响人类； 生产费用低； 缺点： 存在新的污染问题； 翻译后修饰与动物不同； 含有可能出现的免疫物质或抗原。 2000年：6个产品在期临床；转基因烟草：人用溶酶体酶； 转基因玉米：-葡萄苷酸酶；转基因马铃薯：重组霍乱疫苗。,
