基因基因工程制藥

1、共七十頁 從一只普通的雄性死亡老鼠的身上提取(tq)腦細(xì)胞并剝離出細(xì)胞核。然后，將剝離出來的細(xì)胞核與一個卵細(xì)胞結(jié)合，完成人工受精。當(dāng)卵細(xì)胞受電流激活后，開始分裂并長成一個新生命胚胎。數(shù)日后，胚胎被置入代孕雌鼠的子宮之內(nèi)。三周后克隆幼鼠出生。據(jù)研究人員介紹，這些克隆幼鼠并未出現(xiàn)任何畸形，而且已進(jìn)入成年期。共七十頁共七十頁 有人認(rèn)為，冰晶破壞了冰凍細(xì)胞的DNA，使它們喪失機(jī)能。但是，日本科學(xué)家們利用的是冷凍動物的大腦細(xì)胞，他們認(rèn)為大腦的高脂肪以及頭骨可以有效地保護(hù)腦細(xì)胞，減小被冰晶破壞的可能性。英國(yn u)生殖倫理評論家約瑟芬昆塔瓦萊認(rèn)為，日本科學(xué)家的克隆實(shí)驗(yàn)已經(jīng)走向了可接受科學(xué)的邊界。“這樣

2、的研究提出了一個令人不安的問題。我們死后，如果將遺體捐獻(xiàn)給醫(yī)療機(jī)構(gòu)用于醫(yī)學(xué)研究的話，多年后也許可能會被用作克隆研究。”但英國科學(xué)家們卻對日本的突破性研究成果持歡迎態(tài)度。共七十頁 基因工程(jyn gngchng)制藥 陳侃共七十頁基因工程： 在體外對DNA進(jìn)行切割、拼接，使遺傳物質(zhì)重新組合，經(jīng)載體轉(zhuǎn)移到細(xì)胞中擴(kuò)增表達(dá)、獲得人類所需產(chǎn)品，或組建新生物類型(lixng)的技術(shù)。也稱為DNA重組技術(shù)，基因工程是生物技術(shù)的核心。共七十頁基因工程的重要(zhngyo)工具核酸(h sun)內(nèi)切酶、連接酶和載體的發(fā)現(xiàn):內(nèi)切酶DNA分子的“手術(shù)刀”連接酶DNA片段的“縫衣針”載 體DNA轉(zhuǎn)移的“交通工具”核

3、心技術(shù)：DNA重組技術(shù)共七十頁基因工程的基本(jbn)環(huán)節(jié)共七十頁轉(zhuǎn)基因小鼠轉(zhuǎn)基因煙草(ynco)共七十頁基因制藥的概念 從一種生物體中分離編碼某蛋白質(zhì)的基因，將它裝入表達(dá)(biod)載體構(gòu)建成表達(dá)(biod)質(zhì)粒，再轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞經(jīng)大量發(fā)酵或細(xì)胞培養(yǎng)，令受體細(xì)胞大量表達(dá)這種蛋白質(zhì)的過程。共七十頁共七十頁為什么要基因(jyn)制藥？ 利用微生物、動物、植物作為“生物工廠”生產(chǎn)一些藥物多肽和疫苗。例如：原來一種生長激素只能從動物腦中提取，5毫克(ho k)的量需要從50萬只羊的腦中才能得到，而用基因工程方法，只需要9升的細(xì)菌培養(yǎng)液（價(jià)值幾美元）。共七十頁安全，不易被病原體，污染。成本低、產(chǎn)量高 用

4、傳統(tǒng)技術(shù)提取5毫克的生長激素釋放抑制因子需要50萬頭的綿羊腦，而用基因工程技術(shù)生產(chǎn)只需9升細(xì)菌發(fā)酵液。生產(chǎn)的蛋白質(zhì)藥物(yow)性質(zhì)更穩(wěn)定、活性高、副作用低。 可以通過基因工程的方法對蛋白質(zhì)基因的結(jié)構(gòu)加以改造，以改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，使其更穩(wěn)定?；蚬こ?jyn gngchng)藥物的優(yōu)點(diǎn) 共七十頁第一個基因工程(jyn gngchng)藥物-胰島素 19世紀(jì)以前，糖尿病患者的平均生存時(shí)間是5年，它象惡魔一樣肆意奪走人們的生命，而人類(rnli)對此卻一籌莫展。共七十頁加拿大科學(xué)家Frederick Banting,因發(fā)現(xiàn)(fxin)胰島素于1923年榮獲諾貝爾生理學(xué)獎Banting的助手(zhsh

5、u)加拿大生理學(xué)家Charles Best共七十頁 1917年,班廷從多倫多大學(xué)畢業(yè)，并未得到應(yīng)有的完整的醫(yī)學(xué)訓(xùn)練，因?yàn)槭艿谝淮问澜绱髴?zhàn)影響，剛畢業(yè)就被征兵，派到法國前線做陸軍軍醫(yī)。 戰(zhàn)爭結(jié)束之后，回國的他找不到像樣的工作，只能到一個邊遠(yuǎn)的小鎮(zhèn)開了個診所，生意慘淡。為了糊口，他又跑到當(dāng)?shù)匾凰t(yī)學(xué)院兼課他的關(guān)于(guny)糖尿病的知識就是為了給學(xué)生講課現(xiàn)學(xué)現(xiàn)賣的。共七十頁有一天，班廷(bn tn)備課的時(shí)候讀到一份病例報(bào)告說，一個病人的胰臟導(dǎo)管被結(jié)石堵塞之后，幾種分泌消化酶的消化腺萎縮了，可是胰島細(xì)胞卻依然存活良好。這次偶然的閱讀給班廷(bn tn)帶來了流芳千古的機(jī)會，這是為什么呢？共七十頁胰

6、島所分泌的激素之所以難以提取，就是因?yàn)橐鹊鞍酌?y dn bi mi)的存在這種酶能夠降解其它的蛋白質(zhì)；在班廷之前，早就有很多科學(xué)家認(rèn)為胰蛋白酶(y dn bi mi)會降解他們想要提取出來的激素。班廷的靈感說來也簡單，他想的是：要是模仿結(jié)石阻塞的狀況，把狗的胰臟導(dǎo)管用手術(shù)結(jié)扎，等消化腺萎縮之后，再提取胰島素！共七十頁小地方設(shè)備不夠，班廷需要支持。于是，小伙子跑回母校多倫多大學(xué)，找到當(dāng)時(shí)的糖尿病權(quán)威(qunwi)麥克勞德 (J.J.R.Macleod)教授。共七十頁 班廷關(guān)掉診所，辭了兼課工作，可是麥克勞德卻不冷不熱，因?yàn)榘嗤⒁鉀Q的是無數(shù)人都未能解決的，這個二十幾歲的小伙怎么看著都像是異想天

7、開而已，最終麥克勞德還是答應(yīng)了班廷，不是因?yàn)樗?dú)具慧眼，而是因?yàn)榘嗤⒁臇|西實(shí)在是太容易滿足了他只要十條狗，一個(y )助手，八個星期。麥克勞德給班廷了一個陰暗狹窄的小房間，21歲的醫(yī)學(xué)生查爾斯貝斯特(Charles Best）和十條狗。兩三年之后，這個叫“Best”的傻傻地只知道聽話的小伙子成了歷史上運(yùn)氣最好的人之一。共七十頁 班廷開始了沒日沒夜的工作，他要先把一只狗變成糖尿病狗，然后再給另一只狗做胰臟導(dǎo)管結(jié)扎手術(shù)，等到這只狗的胰臟萎縮之后，手術(shù)摘取出來，提取他們想要的物質(zhì)，而后再注射到糖尿病狗的靜脈中去然后再檢測這條糖尿病狗的血糖水平，以判斷(pndun)他們提取的物質(zhì)到底是不是真的有用。

8、 八周很快就過去，狗一條又一條地死掉，貝斯特的工資也發(fā)不出來了，實(shí)驗(yàn)依然沒有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，天氣越來越熱，實(shí)驗(yàn)環(huán)境越來越差。共七十頁 終于有一天，貝斯特有點(diǎn)遲疑地說，“不知道我測的準(zhǔn)不準(zhǔn)(b zhn)，剛剛我們注射的那條狗的血糖降到了正常水平”班廷和貝斯特死盯著那條狗，一小時(shí)內(nèi)，眼睜睜看著那條糖尿病狗從連頭都抬不起到可以坐起來，再到竟然可以站起來！ 共七十頁糖尿病昏迷(hnm)小狗將胰腺攪拌過濾，并收集少量液體注射(zhsh)入出現(xiàn)糖尿病昏迷小狗體內(nèi)。液體注射完以后，小狗蘇醒了共七十頁無數(shù)醫(yī)生、科學(xué)家夢寐以求(mng mi y qi)的神秘物質(zhì)終于被這兩個年輕人揭開了面紗。他們倆為之取名為“島素

9、”就是我們今天說的“胰島素”（Insulin）。共七十頁共七十頁Banting(右)和助手Best(左)與第一只去除胰腺后注射胰島素而存活(cn hu)下來的狗共七十頁1922年，Banting醫(yī)生(yshng)再接再厲共七十頁對已患糖尿病，醫(yī)生(yshng)已放棄治療的小男孩進(jìn)行治療，結(jié)果藥到病除，全世界為之歡呼。第一位接受(jishu)胰島素注射的患者共七十頁1965年我國首次人工合成(rn n h chn)結(jié)晶牛胰島素共七十頁 至今為止，胰島素仍然是治療糖尿病有效的方法，而胰島素主要是從豬等大的家畜胰腺中提取。從一頭(ytu)豬的胰腺中只能提取出300單位胰島素，而一個病人每天需要40單

10、位胰島素，因此遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要。我的胰腺(yxin)拿走可是，還不夠啊共七十頁怎么辦呢？基因工程(jyn gngchng)技術(shù)問世科學(xué)家的設(shè)想(shxing)找到人胰島素基因找到合適的大腸桿菌把胰島素基因轉(zhuǎn)入到大腸桿菌的細(xì)胞中共七十頁共七十頁現(xiàn)代科學(xué)家們進(jìn)一步設(shè)想，將胰島素基因移植到糖尿病患者(hunzh)體內(nèi)的有關(guān)細(xì)胞中，讓新移入的基因來指揮細(xì)胞生產(chǎn)機(jī)體所需要的胰島素，若成功，糖尿病人就不用象現(xiàn)在這樣天天注射胰島素了。共七十頁基因(jyn)重組人生長激素使“小不點(diǎn)”拔高生長激素(shn chn j s)分泌過多巨人癥分泌過少侏儒癥小不點(diǎn)共七十頁 要使“小不點(diǎn)”長高，唯一的辦法是向人體注射生長

11、激素。如果從動物體內(nèi)提取，50萬只羊腦才能提到0.005克的純激素如果從死亡不久的尸體中摘取腦垂體提取生長激素，600具尸體中提到的劑量，僅僅夠救治一個侏儒癥病人，而且還要面臨不尋常毒素或病毒污染的危險(xiǎn)， “小不點(diǎn)”們只能(zh nn)望高興嘆了。共七十頁 而大腸桿菌每20分鐘就可以繁殖一代，如果把它放到大型的發(fā)酵罐里進(jìn)行人工培養(yǎng)，就可以大量繁殖，生產(chǎn)出大量的人生長激素，從而滿足(mnz)人類的需要。共七十頁基因(jyn)制藥讓我長高了共七十頁基因重組人干擾素給肝炎和癌癥(i zhn)患者帶來希望 干擾素：當(dāng)人體受到某種病毒感染時(shí)，體內(nèi)會產(chǎn)生一種物質(zhì)阻止或干擾人體再次受到病毒感染，人們把這種物

12、質(zhì)叫做(jiozu)干擾素，它具有抗病毒、抗微生物入侵、抗腫瘤血管生成，從而抑制腫瘤生長等功能。共七十頁 我國乙型肝炎患者很多，干擾素用于慢性乙型肝炎患者的治療短期有效率可達(dá)70%以上，長期有效率接近50%,而且療效持久，病人有望(yuwng)完全康復(fù)。 干擾素用于治療Kaposi肉瘤，40%的腫瘤明顯消退，體腔內(nèi)給藥可使胸、腹水及其癌細(xì)胞減少，甚至消失。共七十頁用傳統(tǒng)方法提取的干擾素遠(yuǎn)不能滿足(mnz)臨床需要8000毫升(ho shn)人血1毫克干擾素一磅干擾素（453克）成本為200億美元運(yùn)用基因重組技術(shù)生產(chǎn)高純的干擾素一磅干擾素（453克）成本不足0.1億美元共七十頁有望開辟(kip)

13、生產(chǎn)抗癌藥紫杉醇的新途徑 人們談癌色變是因?yàn)橹两襁€沒有治療癌癥的特效藥。美國科學(xué)家20年來篩選了11.4萬種植物和1.6萬種動物的提取物，發(fā)現(xiàn)紫杉醇是一種安全有效的抗癌藥，臨床應(yīng)用也證明其對卵巢癌、乳腺癌、胃癌和肺癌都有較好的療效，特別是成為治療卵巢癌的首選藥后，臨床需求量急劇增加，而大量砍伐紅豆杉又會造成紫杉樹資源枯竭的危機(jī)(wij)?？茖W(xué)家不得不尋找獲取紫杉醇的新途徑，以解燃眉之急。共七十頁從紫杉(z shn)樹里分離紫杉(z shn)醇的基因把紫杉醇基因(jyn)轉(zhuǎn)入微生物進(jìn)行體外大規(guī)模微生物培養(yǎng)提取微生物表達(dá)的紫杉醇共七十頁有望研制(ynzh)出新型抗生素 綠膿桿菌容易感染燒傷病人、艾

14、滋病患者和癌癥病人，它適應(yīng)能力很強(qiáng)，能在多種環(huán)境下生存，其內(nèi)部的耐藥機(jī)制會象“泵”一樣把外來的化學(xué)物質(zhì)排出。因此，普通(ptng)的消毒劑和抗生素都難以消滅綠膿桿菌。共七十頁人類解讀(ji d)綠膿桿菌的基因組圖譜解析“泵”的編碼(bin m)基因研制新型抗生素直接攻擊“泵”殺死病菌共七十頁 最新研究：西班牙科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了迄今為止最小的基因，這個被命名為MCCA的基因含有制造天然抗生素的遺傳(ychun)指令，可以指揮產(chǎn)生某種抗生素，并能殺死其他細(xì)菌。這一發(fā)現(xiàn)有助于人類認(rèn)識生命演變過程和由遺傳變異而引起的各種疾病。共七十頁 最新研究：西班牙科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了迄今為止最小的基因，這個被命名為MCCA的基

15、因含有制造天然抗生素的遺傳指令，可以指揮產(chǎn)生某種抗生素，并能殺死其他細(xì)菌。這一發(fā)現(xiàn)有助于人類認(rèn)識生命(shngmng)演變過程和由遺傳變異而引起的各種疾病。共七十頁遍地(bin d)會走的“制藥廠”聽說(tn shu)過身價(jià)30萬美元的羊嗎？聽說過600美元一磅的羊奶嗎？聽說過年產(chǎn)奶價(jià)值數(shù)十億美元的奶牛嗎？共七十頁身價(jià)百倍(shn ji bi bi)的奧秘？我們(w men)都是轉(zhuǎn)基因呦共七十頁利用(lyng)轉(zhuǎn)基因羊生產(chǎn)凝血因子共七十頁共七十頁 全世界每年人血清白蛋白需求量達(dá)440噸，需要從400多萬名獻(xiàn)血員提供的血漿(xujing)中提取，所需金額達(dá)15億美元，而如果用轉(zhuǎn)基因牛來生產(chǎn)，則只

16、要2000頭牛就夠了，而且可以避免從人血中提取可能帶來的肝炎病毒、艾滋病病毒等感染。共七十頁 有人把轉(zhuǎn)基因動物比喻(by)成會走的“制藥廠”。今后，我們將看到“遍地是牛羊”的草原景色，竟是遍地會走的“制藥廠”。共七十頁美國有各類生物技術(shù)公司兩千多家，其中70%從事醫(yī)藥產(chǎn)品的開發(fā)研究。預(yù)計(jì)到2000年紅細(xì)胞生成素（EPO）銷售額將超過30億美元；粒細(xì)胞集落刺激因子（G-CSF）超過20億美元；人生長激素（hGH）、干擾素（IFN）、尿激酶（UK）均超過10億美元；胰島素、降鈣素將超5億美元。 日本(r bn)基因工程藥物的年銷售額也高達(dá)幾千億日元。 我國基因工程藥物數(shù)量少、市場規(guī)模仍然十分有限。

17、 展望：基因工程藥物(yow)的巨大經(jīng)濟(jì)效益 共七十頁用基因工程(jyn gngchng)技術(shù)生產(chǎn)的人類蛋白質(zhì)藥物 蛋白質(zhì)名稱 用 途 促腎上腺皮質(zhì)激素（adrenocorticotrophic hormone） 治療風(fēng)濕（rheumatic disease）B細(xì)胞生長因子（B-cell growth factor） 治療免疫系統(tǒng)功能失調(diào)降鈣素(calcitonin) 治療軟骨病(osteomalacia)集落刺激因子(colony stimulating factor) 治療血液病、腫瘤輔助治療絨毛膜促性腺激素(chorionic gonadotropin) 治療不排卵癥內(nèi)啡肽和腦啡肽(en

18、dorphine and enkephalin) 鎮(zhèn)痛劑(analgesic agent)上皮生長因子(epidermal growth factor) 促進(jìn)傷口愈合紅細(xì)胞生成素(erythropoietin) 治療貧血(anemia)凝血因子(factor ) 治療血友病(hemophilia)凝血因子(factor ) 治療血友病生長激素(growth hormone) 促進(jìn)生長生長激素釋放因子(growth hormone releasing factor) 促進(jìn)生長胰島素(insulin) 治療糖尿病(diabetes)干擾素(interferon) 抗病毒抗腫瘤白細(xì)胞介素(inter

19、leukin) 治療癌癥共七十頁淋巴細(xì)胞毒素(lymphotoxin) 抗腫瘤巨噬細(xì)胞激活因子(macrophage activating factor) 抗腫瘤神經(jīng)生長因子(nerve growth factor) 促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)損傷的修復(fù)血小板衍生因子(platelet-derived growth factor) 治療動脈粥樣硬化松弛素(relaxin) 助產(chǎn)劑血清白蛋白(serum albumin) 血漿補(bǔ)充物生長調(diào)節(jié)素(somatomedin C) 促進(jìn)生長組織型纖溶酶原(mi yun)激活劑(tissue plasminogen activator) 溶栓劑腫瘤壞死因子(tumor

20、necrosis factor) 抗腫瘤尿抑胃素(urogastrone) 抗?jié)兯幬锬蚣っ?urokinase) 溶栓劑共七十頁我國已經(jīng)批準(zhǔn)上市(shng sh)的基因工程藥物 藥品(yopn)名 開發(fā)生產(chǎn)公司 批準(zhǔn)時(shí)間 適應(yīng)癥 重組人干擾素1b（外用）長春生研所 1989年試生產(chǎn) 病毒性角膜炎 重組人干擾素1b 上海生研所 1996年正式生產(chǎn) 乙肝，丙肝等 深圳科興 1996年正式生產(chǎn) 乙肝，丙肝 重組人干擾素2a 長春生研所 1996年正式生產(chǎn) 尖銳濕疣，皰疹 長生藥業(yè) 1997年正式生產(chǎn) 乙肝，丙肝 三生藥生 1997年正式生產(chǎn) 乙肝，丙肝 大洲藥業(yè) 1997年正式生產(chǎn) 乙肝，丙肝 重

21、組人干擾素2b 里亞哈爾 1996年正式生產(chǎn) 乙肝，丙肝 華立達(dá) 1997年正式生產(chǎn) 乙肝，丙肝 安科 1997年試生產(chǎn) 乙肝，丙肝 華新 1997年試生產(chǎn) 乙肝，丙肝 重組干擾素- 上海生研所 1994年試生產(chǎn) 類風(fēng)濕 克隆 1995年試生產(chǎn) 類風(fēng)濕 麗珠生物工程 1995年試生產(chǎn) 類風(fēng)濕共七十頁 重組人白細(xì)胞介素-2 長春生研所 1997年正式生產(chǎn) 癌癥輔助治療 長生藥業(yè) 1997年正式生產(chǎn) 癌癥輔助治療 四環(huán)制藥 1997年正式生產(chǎn) 癌癥輔助治療 華新 1997年正式生產(chǎn) 癌癥輔助治療 三生藥業(yè) 1997年正式生產(chǎn) 癌癥輔助治療 深圳科興 1997年正式生產(chǎn) 癌癥輔助治療 中化合通 1995年試生產(chǎn) 癌癥輔助治療 金絲利 1995年試生產(chǎn) 癌癥輔助治療 康利制藥 1995年試生產(chǎn) 癌癥輔助治療重組人粒細(xì)胞集落刺激因子 九源 1997年試生產(chǎn) 化療生白細(xì)胞重組人粒細(xì)胞、巨細(xì)胞集落 特寶 1997年試生產(chǎn) 化療生白細(xì)胞刺激因子鏈激酶 醫(yī)大實(shí)業(yè)(shy)（上海）1996年試生產(chǎn) 心梗溶栓重組人紅細(xì)胞生成素 華欣 1997年試生產(chǎn) 再障貧血 永銘維沃 1997年試生產(chǎn) 再障貧血堿性成纖維細(xì)胞生成因子 珠海東大 1996年試生產(chǎn) 創(chuàng)傷，燒傷bFGF（外用）共七十頁由重組DNA技術(shù)(jsh)生產(chǎn)的人源蛋白質(zhì)共七十頁抗病毒藥物(yow)共七十頁愛滋病蛋白酶的三維結(jié)構(gòu)共