稻米中提取血清白蛋白

1、武大專家稻米中提取手術常用藥物血清白蛋白09-11-25 07:48 漢網(wǎng)消息（記者楊佳峰 通訊員王懷民）外科手術常用藥物人血清白蛋白，由于需要從人血中提取，價格昂貴。現(xiàn)在，專家可以從稻米中提取人血清白蛋白，從而大幅降低藥物價格。這項技術由武大專家經(jīng)過4年研究首創(chuàng)，利用該技術，從1畝水稻中可提取2公斤人血清白蛋白。 據(jù)了解，這項名為“水稻胚乳細胞生物反應器技術平臺及其應用”的國家 “863”項目，日前剛剛通過專家鑒定。該項研究課題組負責人、武漢大學生科院楊代常教授告訴記者，該技術通俗來講，就是將人的基因通過水稻來表達，然后從水稻中提取帶有人類生物特性的人血清白蛋白，500畝水稻大約可提取100

2、0公斤人血清白蛋白。 以中國工程院院士、中國農(nóng)業(yè)大學教授李寧等為首的專家組認為，該技術使傳統(tǒng)的蛋白藥物的工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)方式變?yōu)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式生產(chǎn)，在蛋白藥物生產(chǎn)方式上產(chǎn)生重大變革，具有極高的推廣價值和應用前景，可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟和社會效應。 目前，我國人血清白蛋白每年臨床需要110120噸，因血漿供應不足，人血清白蛋白市場缺口高達60噸至80噸。人血清白蛋白在臨床上主要用于治療因失血、燒傷、燙傷、整形外科手術及腦損傷引起的低蛋白血癥以及肝硬化、腎水腫等疾病。協(xié)和醫(yī)院血液科夏凌輝教授稱，目前人血清白蛋白完全從人的血漿中提取，因此價格昂貴，現(xiàn)在100克進口人血清白蛋白的價格至少為400元，國產(chǎn)的300

3、元以上。 楊代常教授透露，高純度的重組人血清白蛋白質量超過國際同類產(chǎn)品，開始進入國際工業(yè)試劑市場，可望再經(jīng)45年的努力，使重組人血清白蛋白進入醫(yī)藥市場。一種從水稻種子中提取重組人血清白蛋白的方法申請?zhí)?專利號： 201010597544本發(fā)明提供了一種從轉基因水稻中提取重組人血清白蛋白的方法，包括步驟：）將含有重組人血清白蛋白的稻米研磨至目，與提取緩沖液按混合，在提取小時，得混合物；所述提取緩沖液包含磷酸鹽緩沖液、醋酸鈉、硫酸銨與辛酸鈉，其為；）將混合物的調(diào)節(jié)至，室溫沉淀小時，得混合物；）過濾混合物，收集濾液，獲得含有高濃度重組人血清白蛋白的溶液。所得溶液中重組人血清白蛋白的濃度可以達到，比改

4、進前方法的提取量提高了倍并且雜蛋白減少了倍，為下一步人血清白蛋白的純化提供了基礎。申請日：2010年12月20日公開日：2011年07月20日授權公告日：申請人/專利權人：武漢禾元生物科技有限公司申請人地址：湖北省武漢市東湖開發(fā)區(qū)高新大道666號發(fā)明設計人：楊代常;何洋;李光飛專利代理機構：北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權代理有限公司代理人：黃韌敏專利類型：發(fā)明專利分類號：C07K14/765我國科學家成功運用稻米生產(chǎn)人血清白蛋白 2012年01月29日 14:25:50 新華微博 稻米是人類的主要食糧之一，如今它又有了另一個作用：我國科學家已成功研制出運用稻米生產(chǎn)一種關鍵的人體血液成分的技術。這種血液成

5、分叫“人血清白蛋白”（HSA），在臨床上用于治療由于嚴重燒傷、肝硬化等原因造成的失血過多的狀況，也用于藥物和疫苗的生產(chǎn)，是全球重要而緊缺的資源?，F(xiàn)行獲取HSA的方式來自人捐獻的血漿，我國楊代常教授團隊的研究卻為人們昭示著一個美好的前景：通過轉基因水稻大規(guī)模生產(chǎn)重組人血清白蛋白。他們究竟是怎么做到的？從實驗室到市場，還有多遠的路要走？稻米所造HSA與血漿所造等同所謂“種瓜得瓜，種豆得豆”，誰能想到稻米竟能種出人的血液成分來？然而，科學就是這么神奇。武漢大學生命科學學院教授楊代常帶領研究組經(jīng)過六年的艱苦研究，在植物源替代血漿來源的人血清白蛋白的研發(fā)上終于取得了突破性進展。2011年10月31日，他

6、們的研究成果在線發(fā)表于美國科學院院報（PNAS）上。這篇題為轉基因水稻大規(guī)模生產(chǎn)重組人血清白蛋白的論文一經(jīng)發(fā)表，立刻引起了包括自然雜志在線新聞版，以及洛杉磯時報、時代周刊等知名媒體的關注。目前，常見的人血清白蛋白大多數(shù)從人的血漿中提取，這樣的生產(chǎn)方式不僅受到血漿供應的限制，而且還具有攜帶病毒傳播的高風險性。國際上以重組人血清白蛋白替代血源產(chǎn)品的應用已成為趨勢，國內(nèi)市場需求也逐年擴大。然而，高純度重組人血清白蛋白的規(guī)?；a(chǎn)技術和質量控制技術卻是世界性難題。楊代常及其同事研發(fā)出的轉基因稻米所生產(chǎn)的HSA，經(jīng)實驗證明，和來自人血漿的HSA是等同的。這種等同，不僅是化學和物理特性上相同，而且在醫(yī)學和

7、免疫反應實驗中的表現(xiàn)也極其相似。在對患有肝硬化的大鼠所進行的實驗中，無論來自人的血漿還是稻米的HSA都證明同樣能有效緩解和肝硬化相關的癥狀。而且，使用稻米來源的HSA比使用血漿來源的HSA顯示出更好的安全性。HSA與血是不同的概念“論文之所以會受到國際媒體的廣泛關注，我認為最大亮點是用充分的科學證據(jù)證明了植物源的重組人血清白蛋白與臨床使用的血漿源血清白蛋白具有高度的等同性，并且其具備的大規(guī)模生產(chǎn)工藝有重大的現(xiàn)實意義。這為日益緊張的血漿供應提供了確實可信的解決方案，這不僅是科技上的創(chuàng)新， 而且是經(jīng)濟上的革新?！睏畲＝淌谠诮邮鼙緢髮ＴL時表示。國外各大媒體競相報道了這項創(chuàng)新性研究，標題普遍聳動醒目

8、。例如，美國“探索”頻道在線新聞的標題為：“血來自石頭嗎？不。血來自大米？當然。”時代周刊的標題則為：“從一粒大米中擠出血來？”但是，在楊教授看來，嚴格來說，人血清白蛋白與血是兩個完全不同的概念，人血清白蛋白是從血中提取的一個蛋白成分，不是血?！耙蚨?，用稻米生產(chǎn)人血清白蛋白不能理解為用稻米造血。”他表示。原理 將稻米變?yōu)榈鞍住吧a(chǎn)車間”稻米為什么能生產(chǎn)出人所需的血清白蛋白呢？簡單而言，就是將人的血清白蛋白基因轉入水稻中，使轉基因水稻作為“生物反應器”生產(chǎn)出可供人類使用的人血清白蛋白。在這里，轉基因水稻僅僅是借用的“生產(chǎn)場所”而已?！吧锓磻骺梢酝ㄋ椎乩斫鉃樯a(chǎn)車間，就是利用某個物種的細胞作為

9、蛋白質生產(chǎn)車間生產(chǎn)人類或其他物種的蛋白質?！睏罱淌谛蜗蟮亟榻B說。更具體地說，就是將人血清白蛋白的基因通過遺傳工程的技術，使其插入水稻某個染色體位置，形成一個新的水稻品種。在這種水稻的生長過程中，這個外源基因就利用水稻細胞的“原料和機器”生產(chǎn)這種蛋白質。在水稻成熟的過程中，人血清白蛋白不斷地被合成、積累在大米的胚乳里?！拔覀兊乃揪褪菍⑷说难灏椎鞍谆蛲ㄟ^這種方式導入水稻細胞中，利用水稻種子來生產(chǎn)人血清白蛋白?！睏罱淌谡f。然而，稻米是否生產(chǎn)人血清白蛋白的唯一入選的植物呢？楊教授說并非如此。理論上講，植物細胞均可用作“生物反應器”來生產(chǎn)，但在遺傳轉化技術、生物安全性等方面，以水稻最佳。此外，“利

10、用動物細胞作為生物反應器也可以，但只是生產(chǎn)成本相對較高，規(guī)模化沒有水稻那么容易而已。”楊教授表示。此前，大米的胚乳已經(jīng)用于制造其他人類的蛋白質，包括溶解酵素和鐵傳遞蛋白，這些蛋白質存在于乳汁、唾液等人體的液體中。但是，用稻米造血清白蛋白還屬首次。而且，若最終被證實可行，用稻米制造血清白蛋白比采集血漿提取更高效、更安全?！坝棉D基因植物生產(chǎn)人血清白蛋白，可以規(guī)避輸血中的污染和通過血液傳輸病毒的風險。但利用重組DNA技術生產(chǎn)人血清白蛋白產(chǎn)量低，成本高，難以規(guī)模化，這是制約工業(yè)化生產(chǎn)白蛋白的三個難題。”楊教授說?？偟膩碚f，稻米可能是目前為止最好的重組蛋白質的“工廠”。爭議：用轉基因技術安全嗎？用水稻“

11、種”出人血清白蛋白，因為涉及轉基因，有人擔心這種專用來造蛋白質的稻米會進入生物鏈及食物鏈，危及生態(tài)及人身安全。但楊教授認為，我國對于轉基因生物的安全性具有一系列完備的評價和監(jiān)管體系。目前他們已按照我國相關法規(guī)的要求進行小面積種植，在嚴格隔離的同時，建立較為完善的防止進入食物鏈的措施。另外，就如何控制花粉傳播的問題，研究小組按照國家規(guī)定采取了嚴格的地理隔離保證其絕對安全?！叭魏慰茖W技術和安全評價都是利弊的平衡。我們的數(shù)據(jù)證明，由轉基因水稻產(chǎn)生的人血清白蛋白是經(jīng)高度純化后產(chǎn)生的人體蛋白質，比其他方式生產(chǎn)的蛋白質具有更高的安全性，不會對人體和食品安全產(chǎn)生其他影響?！睏罱淌诒硎?。未來：惠及百姓路仍漫長楊教授說，研發(fā)這項技術目前面臨的最大困難是人們對這項技術的懷疑?！耙惯@項技術惠及老百姓還有漫長的路要走。由于技術太新，不易被人接受?！苯酉聛恚瑮畲Ｑ芯拷M希望在臨床上試驗這種源自轉基因稻米的蛋白質，他們正在進行相關研究，當完成后，將向美國食品及藥品管理局提交臨床試驗的申請。楊教授介